[發明專利]一種應用于半導體發光器件的單偏振光纖微透鏡制作方法

有效

• 申請號: 201711310576.8
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107991737B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 高亞明;龐璐;王東波;韓志輝;趙國曉;李瑞辰;于陶然;羅瑞芳;梁小紅
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: G02B6/25
• 分類號: G02B6/25;G02B6/42
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

1.一種應用于半導體發光器件的單偏振光纖微透鏡制作方法，其特征在于，所述單偏振光纖微透鏡為非幾何全方位對稱的結構，用于與半導體發光器件進行光學對軸耦合，實現主偏振光能量耦合；非幾何全方位對稱的單偏振光纖微透鏡光學結構分為三種：①慢軸平行形單偏振光纖微透鏡，其慢軸沿半導體發光器件X軸主偏振光方向進行對軸耦合；②慢軸垂直形單偏振光纖微透鏡，其慢軸沿半導體發光器件Y軸主偏振光方向進行對軸耦合；③慢軸θ角度形單偏振光纖微透鏡，其慢軸沿半導體發光器件任意θ角度主偏振光方向進行對軸耦合；所述慢軸平行形單偏振光纖微透鏡、慢軸垂直形單偏振光纖微透鏡及慢軸θ角度形單偏振光纖微透鏡在與半導體發光器件進行對軸耦合之前，分別對單偏振光纖的端面進行研磨；

所述的慢軸平行形單偏振光纖微透鏡，其慢軸沿半導體發光器件X軸主偏振光方向進行對軸耦合有以下步驟：

步驟一、首先進行單偏振光纖的光學慢軸定軸，再將單偏振光纖固定在研磨夾具上，旋轉研磨夾具，使得慢軸平行形單偏振光纖光學慢軸線（8）與研磨機的研磨平面平行；

步驟二、沿垂直于研磨平面的方向調節單偏振光纖的中軸線與研磨盤呈設計角度：90°-ψ/2°，其中ψ為微透鏡的楔角（9）；

步驟三、然后沿單偏振光纖的慢軸進行研磨，待研磨量達到設計要求后，翻轉研磨夾具180°，對單偏振光纖的另一面進行對稱研磨；

步驟四、將研磨好的單偏振光纖微透鏡進行去膠處理后，最終制成慢軸平行形單偏振光纖微透鏡，其雙平面呈軸對稱結構；

慢軸平行形單偏振光纖微透鏡的端頭邊緣線（7）與慢軸平行形單偏振光纖微透鏡光學慢軸線（8）處于平行的位置，對軸耦合時，慢軸平行形單偏振光纖微透鏡光學慢軸線（8）與半導體發光器件光場的X方向主偏振光軸線（5）相平行，其端頭邊緣線（7）與半導體發光器件光場的X方向線（6）平行并耦合；

所述的慢軸垂直形單偏振光纖微透鏡，其慢軸沿半導體發光器件Y軸主偏振光方向進行對軸耦合有以下步驟：

步驟一、首先進行單偏振光纖的光學慢軸定軸，再將單偏振光纖固定在研磨夾具上，旋轉研磨夾具，使得慢軸垂直形單偏振光纖光學慢軸線（11）與研磨機的研磨平面垂直；

步驟二、沿垂直于研磨平面的方向調節單偏振光纖的中軸線與研磨盤呈設計角度：90°-ψ/2°，其中ψ為微透鏡的楔角（9）；

步驟三、然后沿垂直于單偏振光纖的慢軸進行研磨，待研磨量達到設計要求后，翻轉研磨夾具180°，對單偏振光纖的另一面進行對稱研磨；

步驟四、將研磨好的單偏振光纖微透鏡進行去膠處理后，最終制成慢軸垂直形單偏振光纖微透鏡，其雙平面呈軸對稱結構；

慢軸垂直形單偏振光纖微透鏡光學慢軸線（11）與其端頭邊緣線（7）處于垂直的位置，與半導體發光器件進行對軸耦合時，慢軸垂直形單偏振光纖微透鏡光學慢軸線（11）與半導體發光器件光場的Y方向主偏振光軸線（10）相平行，其端頭邊緣線（7）與半導體發光器件光場的X方向線（6）平行并耦合；

所述的慢軸θ角度形單偏振光纖微透鏡，其慢軸沿半導體發光器件任意θ角度主偏振光方向進行對軸耦合有以下步驟：

步驟一、首先進行單偏振光纖的光學慢軸定軸，再將單偏振光纖固定在研磨夾具上，旋轉研磨夾具，使得單偏振光纖微透鏡光學慢軸線（14）與其端頭邊緣線（7）構成單偏振光纖微透鏡的光學慢軸偏振角θ（15），其端頭邊緣線（7）與研磨機的研磨平面平行；

步驟二、沿垂直于研磨平面的方向調節單偏振光纖的中軸線與研磨盤呈設計角度：90°-ψ/2°，其中ψ為微透鏡的楔角（9）；

步驟三、然后研磨單偏振光纖，待研磨量達到設計要求后，翻轉研磨夾具180°，對單偏振光纖的另一面進行對稱研磨；

步驟四、將研磨好的單偏振光纖微透鏡進行去膠處理后，最終制成慢軸θ角度形單偏振光纖微透鏡，其雙平面呈軸對稱結構；

慢軸θ角度形單偏振光纖微透鏡光學慢軸線（14）與半導體發光器件光場Φ角度主偏振光軸線（12）相平行，慢軸θ角度形單偏振光纖微透鏡的光學慢軸偏振角θ（15）與半導體發光器件光場的主偏振光角Φ（13）角度相等；其端頭邊緣線（7）與半導體發光器件光場的X軸方向線（6）平行并耦合。

2.如權利要求1所述的一種應用于半導體發光器件的單偏振光纖微透鏡制作方法，其特征在于，在所述單偏振光纖微透鏡的透鏡部分生長一層增透膜。