[發明專利]一種基于平面光波導的光柵濾波光器件

在審

• 申請號: 202011212538.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112230335A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 夏翔;沈杰;李雪峰;黃惠良
• 申請（專利權）人: 上海鴻輝光通科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/124
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 倪繼祖

本發明公開了一種基于平面光波導的光柵濾波光器件，包括平面光波導芯片，所述平面光波導芯片內置有至少一根光波導；每個所述光波導設有用于經紫外光照射而形成折射率周期變化的波導區域；所述平面光波導芯片開設有用于露出所述波導區域的開窗區。能夠在平面光波導上照射紫外光實現光柵相同功能，解決目前光纖光柵工藝復雜、封裝體積大、多器件無法單片集成等問題。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，尤其涉及基于平面光波導的光柵濾波光器件。

背景技術

光纖光柵技術在光通信和光纖傳感領域已經得到了廣泛的應用。優越的波長選擇性和濾波特性在光通信領域中被大量應用；抗干擾能力強、傳輸距離遠和體積小重量輕等優點，使得其在光纖傳感領域擁有巨大優勢。但是，由于光纖光柵制作的復雜性和難度，其使用的壽命、可靠性與普通光纖相比大幅降低，同時光纖圓柱形的結構對封裝與固定都提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于平面光波導的光柵濾波光器件，能夠在平面光波導上照射紫外光實現光柵相同功能，解決目前光纖光柵工藝復雜、封裝體積大、多器件無法單片集成等問題。

實現上述目的的技術方案是：

一種基于平面光波導的光柵濾波光器件，包括平面光波導芯片，所述平面光波導芯片內置有至少一根光波導；

每個所述光波導設有用于經紫外光照射而形成折射率周期變化的波導區域；

所述平面光波導芯片開設有用于露出所述波導區域的開窗區。

優選的，所述光波導為直線光波導、傾斜光波導或者彎曲光波導。

優選的，所述光波導包括摻雜了鍺的二氧化硅芯層，以及用于包裹所述二氧化硅芯層的二氧化硅包層。

優選的，紫外光通過駐波法、雙光束干涉法或相位掩膜法照射所述波導區域。

優選的，所述光波導的數量為一根，所述光波導被紫外光照射形成多個不同周期的光柵。

優選的，所述光波導的數量為多根，各所述光波導被紫外光照射分別形成相同周期或不同周期的光柵。

本發明的有益效果是：本發明采用芯層摻雜鍺的平面光波導工藝制作光波導，在光路中先預留出一段僅有波導的波導區域，作為照射光柵的開窗區，在開窗區域使用紫外光源照射出折射率周期變化的區域，從而在平面光波導上實現光柵濾波的光學功能。同時，本發明在單根光波導的上照射形成不同周期的光柵，串聯結構實現多個波長的濾波；也可以在多個光波導上照射形成不同周期的光柵，并聯實現多個波長的光波的濾波。從而可以在單一芯片實現多個波長和多個通道同時濾波的功能，實現小型化、集成化應用。

附圖說明

圖1是本發明的基于平面光波導的光柵濾波光器件的結構圖；

圖2是本發明中光波導的截面材料分布圖；

圖3是本發明中采用相位掩膜版的方法照射平面光波導制作布拉格光柵的示意圖；

圖4是平面光波導芯片集成多根光波導，照射后形成的周期相同的光柵示意圖；

圖5是平面光波導芯片集成多根光波導，照射后形成的周期不同的光柵示意圖；

圖6是單根光波導上照射不同周期的光柵串聯示意圖；

圖7是現有技術中光纖截面材料分布圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步說明。