[實用新型]一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽

有效

• 申請號: 201721685537.1
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN207851349U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 劉鵬程;李明;閆海濤;張豪杰;黃寧博;王永貞
• 申請（專利權）人: 濮陽光電產業技術研究院
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/124;G02B6/136
• 代理公司: 濮陽華凱知識產權代理事務所(普通合伙) 41136
• 代理人: 王傳明

本實用新型屬于數據通信、有源光纜技術領域，具體涉及一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽。一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽，硅基V型槽的一個內側面上設置微反射鏡，微反射鏡鏡面向上，微反射鏡鏡面上方刻蝕光柵，所述的光柵為亞波長光柵。本實用新型的有益效果是：解決了垂直腔激光器陣列與單模光纖陣列耦合問題，特別是長距離通信用，1550/1310nm VCSELs與光纖陣列的耦合。

技術領域

本實用新型屬于數據通信、有源光纜技術領域，具體涉及一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽。

背景技術

光收發模塊是光通訊的核心器件，完成對光信號的光-電/電-光轉換。由兩部分組成：接收部分和發射部分。接收部分實現光-電變換，發射部分實現電- 光變換。在光模塊的應用中有一項非常重要的指標就是光模塊的傳輸距離，光模塊的傳輸距離分為短距、中距和長距三種。一般認為2km及以下的為短距離，10～20km的為中距離，30km、40km及以上的為長距離。

光模塊的傳輸距離受到限制，主要是因為光信號在光纖中傳輸時會有一定的損耗和色散。損耗是光在光纖中傳輸時，由于介質的吸收散射以及泄漏導致的光能量損失，這部分能量隨著傳輸距離的增加以一定的比率耗散。色散的產生主要是因為不同波長的電磁波在同一介質中傳播時速度不等，從而造成光信號的不同波長成分由于傳輸距離的累積而在不同的時間到達接收端，導致脈沖展寬，進而無法分辨信號值。所以在制作光模塊的過程中降低光在光纖中的色散，提高激光器與光纖的耦合效率至關重要。

在長距離傳輸諸如1.3um的VCSEL與單模光纖耦合時，由于單模光纖芯徑僅為9um，而VCSEL的氧化限制孔徑在9um附近，加之發散角傳播后，與光纖耦合時光斑直徑遠大于光纖芯徑，造成耦合時光功率的浪費，因此在耦合時收縮光斑對提升耦合效率至為重要；此外，光在光纖中傳播時高偏振態的激光色散更低，能夠傳輸更遠的距離。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術中存在的問題提供具有會聚與選偏功能的硅基V型，實現了光的偏振及會聚，該硅基V型槽提升耦合效率并實現高偏振態的光以便其在光纖中傳輸時色散更小傳播的更遠。

本實用新型的技術方案是：

一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽，硅基V型槽的一個內側面上設置微反射鏡，微反射鏡鏡面向上，微反射鏡鏡面上方刻蝕光柵，所述的光柵為亞波長光柵。

具體的，所的微反射鏡與硅基V型槽底面呈45°角。

具體的，所述的光柵在微反射鏡上的刻蝕深度為180nm。

本實用新型的有益效果是：解決了垂直腔激光器陣列與單模光纖陣列耦合問題，特別是長距離通信用，1550/1310nm VCSELs與光纖陣列的耦合，在硅基 V型槽的反射鏡上刻蝕硅基亞波長光柵，對近圓偏振光的激光束而言，亞波長光柵對TM偏振光有很強的反射而對TE偏振光有很強的透射，在經過刻蝕有硅亞波長光柵的微反射鏡時可以獲取比較高的偏振光，使用光的偏振態特性，同時可以減少光在光纖中由于色散引起的損耗；在波長為1.3um時，Si的折射率為3.47，SiO₂折射率為1.44，由此種高折射率差的材料制備的亞波長光柵可以實現光束的會聚，有效提高了耦合效率。

附圖說明

圖1是本實用新型V型槽的結構示意圖；

圖2是V型槽有反射鏡的一面的剖面結構示意圖。

1硅基、2微反射鏡、3光柵。

具體實施方式

如圖1所示為一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽，硅基V型槽的一個內側面上設置微反射鏡2，微反射鏡2鏡面向上，微反射鏡2鏡面上方刻蝕亞波長光柵3。所的微反射鏡2與硅基V型槽底面呈45°角。所述的光柵3在微反射鏡2上的刻蝕深度為180nm。