專利名稱：雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)元器件，特別涉及一種可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器。
背景技術(shù)：
隨著光通信中通信速率的增大，光纖中的色散已經(jīng)成為限制光傳輸距離的主要因素，為此，對光纖中傳輸?shù)墓獠ㄟM行色散補償已經(jīng)變得極其重要。目前，人們已經(jīng)提出了許多光色散補償方案，這其中基于全通濾波器原理，采用光微環(huán)結(jié)構(gòu)的集成光波導(dǎo)型光色散補償器是極具前景的方案。
采用光微環(huán)結(jié)構(gòu)的光波導(dǎo)色散補償器，要實現(xiàn)可色散補償可調(diào)功能，則需要具有光微環(huán)的輸入/輸出耦合控制機制。美國貝爾實驗室(Bell Labs)的麥德生等人得出了采用2×2馬赫-曾德干涉結(jié)構(gòu)實現(xiàn)耦合控制，但由于機理上的限制，耦合系數(shù)的實現(xiàn)存在限制，并且，由于結(jié)構(gòu)上的要求，不得不增大整個光微環(huán)的周長，不利于應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在提供一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器，它的色散補償可調(diào)控制功能通過采用具有雙節(jié)反向電極結(jié)構(gòu)的定向耦合器來實現(xiàn)。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在光波導(dǎo)微環(huán)沿其構(gòu)成閉環(huán)的波導(dǎo)局部，設(shè)置并行的輸入/輸出光波導(dǎo)，構(gòu)成定向耦合器，定向耦合器的有效長度，為其耦合長度的1倍至3倍長度之間，有效長度為計入漸變分離處的耦合影響的長度，在定向耦合器上設(shè)置兩段相同長度的驅(qū)動電極，兩段電極反向設(shè)置于構(gòu)成定向耦合器的兩根波導(dǎo)上，構(gòu)成具有雙節(jié)反向電極結(jié)構(gòu)的2×2輸入可控定向耦合器。
光波導(dǎo)微環(huán)可以是圓形的，相應(yīng)的輸入/輸出波導(dǎo)中與其構(gòu)成具有定向耦合器的弧形部分，與光波導(dǎo)微環(huán)具有相同的圓心，此時的定向耦合器具有彎曲形狀。
光波導(dǎo)微環(huán)可以是田徑跑道形狀的，相應(yīng)的輸入/輸出波導(dǎo)采用直波導(dǎo)，與光波導(dǎo)微環(huán)的直波導(dǎo)部分構(gòu)成平行直波導(dǎo)的定向耦合器。
本實用新型具有的優(yōu)點1)可以實現(xiàn)全范圍耦合可調(diào)，這為集成光波導(dǎo)型光色散補償器的設(shè)計提供了一個方案；2)由于采用定向耦合器結(jié)構(gòu)，而且定向耦合器可以具有彎曲形狀，即使是對圓形光微環(huán)，也不需要采用特別的結(jié)構(gòu)處理，不會增大光微環(huán)的周長。這給器件的設(shè)計帶來了極大的靈活性；3)由于具有所需特性的可調(diào)光色散補償器往往還需要通過多級級連方案來實現(xiàn)，采用本實用新型中的圓形結(jié)構(gòu)，可以相當(dāng)好地利用圓的周長進行耦合控制，這給多級級連的設(shè)計與實現(xiàn)也帶來了極大的靈活性。


圖1是雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償，，圖中光波導(dǎo)微環(huán)為圓形；圖2是雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器，圖中光波導(dǎo)微環(huán)為田徑跑道形狀；具體實施方式
圖1和圖2是雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器。圖1中光波導(dǎo)微環(huán)1為圓形，圖2中光波導(dǎo)微環(huán)11為田徑跑道形狀。其中的1和11是光波導(dǎo)微環(huán)，2和12是輸入/輸出耦合光波導(dǎo)，3和13為具有雙節(jié)反轉(zhuǎn)電極結(jié)構(gòu)的定向耦合器部分，驅(qū)動電極4和14與驅(qū)動電極5和15分別構(gòu)成了雙節(jié)反轉(zhuǎn)電極部分。當(dāng)然，這里要說明的是，電極結(jié)構(gòu)僅是示意性的，具體將根據(jù)所利用的折射率效應(yīng)的驅(qū)動進行設(shè)置。
本實用新型的實施方式很多，在此以二氧化硅多層平面光波導(dǎo)工藝為實施例，但決非僅限于此實施例。
以具有一定厚度二氧化硅層的硅片或玻璃為襯底材料，生長出摻雜而具有相對高折射率值的二氧化硅芯層，并用光刻與干法刻蝕，制作出的可調(diào)光色散補償器的芯層波導(dǎo)。完成芯層后，再生長出折射率稍低的上限制層。對二氧化硅光波導(dǎo)，可以利用其熱光效應(yīng)實現(xiàn)器件的可調(diào)特性。即，在上限制層上蒸上一層金屬鉻，采用光刻與腐蝕的方法，在定向耦合器部位制作出具有雙節(jié)反轉(zhuǎn)電極結(jié)構(gòu)的加熱電極。由這一加熱電極激勵熱光效應(yīng)，從而獲得2×2的可調(diào)定向耦合器，實現(xiàn)光微環(huán)與輸入/輸出光波導(dǎo)間的耦合可調(diào)，最終獲得可調(diào)的光色散補償器。
權(quán)利要求1.一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器，其特征在于在光波導(dǎo)微環(huán)沿其構(gòu)成閉環(huán)的波導(dǎo)局部，設(shè)置并行的輸入/輸出光波導(dǎo)，構(gòu)成定向耦合器，定向耦合器的有效長度，為其耦合長度的1倍至3倍長度之間，有效長度為計入漸變分離處的耦合影響的長度，在定向耦合器上設(shè)置兩段相同長度的驅(qū)動電極，兩段電極反向設(shè)置于構(gòu)成定向耦合器的兩根波導(dǎo)上，構(gòu)成具有雙節(jié)反向電極結(jié)構(gòu)的2×2輸入可控定向耦合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器，其特征在于光波導(dǎo)微環(huán)是圓形的，相應(yīng)的輸入/輸出波導(dǎo)中與其構(gòu)成具有定向耦合器的弧形部分，與光波導(dǎo)微環(huán)具有相同的圓心，此時的定向耦合器具有彎曲形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器，其特征在于光波導(dǎo)微環(huán)是田徑跑道形狀的，相應(yīng)的輸入/輸出波導(dǎo)采用直波導(dǎo)，與光波導(dǎo)微環(huán)的直波導(dǎo)部分構(gòu)成平行直波導(dǎo)的定向耦合器。
專利摘要本實用新型公開一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調(diào)光波導(dǎo)色散補償器。在光波導(dǎo)微環(huán)沿其構(gòu)成閉環(huán)的波導(dǎo)局部，設(shè)置并行的輸入/輸出光波導(dǎo)，構(gòu)成定向耦合器，定向耦合器的有效長度，為其耦合長度的1倍至3倍長度之間，有效長度為計入漸變分離處的耦合影響的長度，在定向耦合器上設(shè)置兩段相同長度的驅(qū)動電極，兩段電極反向設(shè)置于構(gòu)成定向耦合器的兩根波導(dǎo)上，構(gòu)成具有雙節(jié)反向電極結(jié)構(gòu)的2×2輸入可控定向耦合器。這種結(jié)構(gòu)的可調(diào)耦合機制可以實現(xiàn)全范圍耦合可調(diào)，而且可以具有彎曲形狀，即使是對圓形光微環(huán)，也不需要采用特別的結(jié)構(gòu)處理，不會增大光微環(huán)的周長。這給器件的設(shè)計帶來了極大的靈活性。此外，對多級級連的設(shè)計與實現(xiàn)也具有極大的靈活性。
文檔編號G02B6/26GK2711757SQ20042008110
公開日2005年7月20日 申請日期2004年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月19日
發(fā)明者楊建義, 江曉清, 王帆, 李錫華, 周強, 王明華 申請人:浙江大學(xué)