[發明專利]基于氧離子注入鋱鎵石榴石光波導的空間光隔離器及光波導的制備方法

有效

• 申請號: 201810474332.1
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108490541B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 王晨曦;譚楊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G02B6/13
• 分類號: G02B6/13;G02B6/134;G02B6/126;G02F1/095
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

1.一種包含基于氧離子注入鋱鎵石榴石晶體光波導的空間光隔離器，所述的基于氧離子注入鋱鎵石榴石晶體光波導采用如下步驟制備得到：

（1）對鋱鎵石榴石晶體的待加工面進行光學拋光，所述待加工面與所述鋱鎵石榴石晶體的c軸垂直；

（2）利用離子束加速器發出氧離子，對鋱鎵石榴石晶體的表面進行轟擊，在直接轟擊的鋱鎵石榴石晶體的拋光表面形成平面光波導；

（3）在所述平面光波導采用金剛石進行切割，進而形成脊型光波導；

（4）采用光學拋光方法在垂直于脊型光波導的兩個端面進行拋光，以拋光后的兩個端面分別作為入射端面和出射端面；

（5）將拋光后的脊型光波導在退火爐里進行退火，以每分鐘4.44攝氏度的升溫速度，到達400攝氏度，并且在此溫度下退火一個小時，然后自然冷卻到室溫，即完成基于氧離子注入鋱鎵石榴石晶體光波導的制備；

該空間光隔離器還包括激光器和沿激光器光路方向依次設置的第一保偏光纖和第二保偏光纖；所述的第一保偏光纖和第二保偏光纖之間設置有脊型光波導，所述的脊型光波導沿光路方向的兩端分別設置有第一永磁鐵環和第二永磁鐵環。

2.根據權利要求1所述的空間光隔離器，其特征在于，所述的脊型光波導上方設置有蓋子。

3.根據權利要求2所述的空間光隔離器，其特征在于，所述的蓋子為玻璃材質。

4.根據權利要求1所述的空間光隔離器，其特征在于，基于氧離子注入鋱鎵石榴石晶體光波導的制備步驟（1）中，待加工面光學拋光后還除掉拋光后的鋱鎵石榴石晶體的表面雜質。

5.根據權利要求1所述的空間光隔離器，其特征在于，基于氧離子注入鋱鎵石榴石晶體光波導的制備步驟（2）中，在拋光后的鋱鎵石榴石晶體的表面形成的平面光波導的厚度為8-10μm。

6. 根據權利要求1所述的空間光隔離器，其特征在于，基于氧離子注入鋱鎵石榴石晶體光波導的制備步驟（2）中，離子束加速器發出的氧離子的能量為15～17Mev，劑量為1～10×10¹⁵ ions/cm²。

7. 根據權利要求1所述的空間光隔離器，其特征在于，基于氧離子注入鋱鎵石榴石晶體光波導的制備步驟 （3）中，所述的加工的脊型光波導具有以下特征：

在步驟（2）得到的平面光波導的表面用金剛石切割兩條平行的凹槽，所述凹槽的深度為25-50μm、寬度為100-200μm；所述兩條凹槽的間隔為15-35μm，形成一個寬度為20-30μm的脊型光波導。