專利名稱：一種光纖陀螺集成光學多功能芯片的電極結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成光學器件，具體指的是一種光纖陀螺集成光學多功能芯片 的電極結構。
背景技術：
光纖陀螺多功能芯片是一種通過調節(jié)電極上電壓來改變波導中光波相位的集成 光學器件。制作時，先把光波導圖案制作在適當區(qū)域上，再通過摻雜工藝改變波導區(qū)域的折 射率，從而形成光波導。然后在波導兩側制作電極，在電極上施加不同的電壓就可改變波導 中傳輸光波的相位?，F有技術的光纖陀螺多功能芯片電極設計中，一般都只是在波導兩側制作電極圖 形，然后通過對電極上施加不同電壓來調節(jié)光波的相位。制作光纖陀螺集成光學多功能芯片時，一般對器件的高可靠性的重要性認識不 足，對鈮酸鋰這種人工晶體的多種效應的相互作用的復雜性缺乏認識，也就沒有采取措施 避免環(huán)境條件改變生成的電荷對器件的影響。這些生成的電荷被電極捕獲就會引起波導中 光的調制，使光學輸出隨環(huán)境條件變化而有所變化。鈮酸鋰單晶是一種人造晶體，它具有電 光效應、彈光效應、壓電效應、熱光效應和熱釋電，當其受冷、熱或機械變形時都會產生自由 電荷。同時，由于在集成光學器件中必須采用各種粘結材料用于光纖支座和光波導的粘接。 在不同的溫度下，由于粘結劑和鈮酸鋰的膨脹系數不同會引起應力，此種應力通過彈光效 應引起折射率的變化，通過壓電效應會產生自由電荷，又會通過電光效應來改變器件的性 能，這些效應的相互作用，在材料內引起電荷的遷移。鈮酸鋰晶體屬于三角晶系，它的正負 電荷中心不重合，晶體的疇結構也不可能完全均勻。這使得電荷運動增加了復雜性，若這種 遷移的電荷被器件的電極俘獲，便會通過光電效應引起調制造成器件工作不穩(wěn)定，進而使 得光纖陀螺無法正常工作。因此，在鈮酸鋰材料的集成光學器件制作中，高可靠性是一個重要的指標，對于光 纖陀螺多功能芯片器件更是尤為關鍵，因為光纖陀螺中的電荷調制容易使探測器組件發(fā)生 飽和或靈敏度不足，使得光纖陀螺無法正常工作。
發(fā)明內容本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種光纖陀螺集成光學 多功能芯片的電極結構，在電極四周設置導電帶，圍住電極的區(qū)域，讓外部產生的電荷先傳 到導電帶上，再由導電帶傳到封裝盒上導走，從而避免了由于產生的電荷傳到電極上，影響 整個芯片的性能。本實用新型的實現由以下技術方案完成一種光纖陀螺集成光學多功能芯片的電極結構，芯片上制作有光波導，光波導兩 側設置有電極，芯片粘結于封裝盒上，所述電極周圍設置有導電帶。上述導電帶應于封裝盒相連，產生的電荷由封裝盒外殼導走。[0010]上述導電帶為寬度200 μ m的銅導電帶。上述芯片表面涂覆有共形涂層，所述共形涂層材料為聚硒亞胺。本實用新型的優(yōu)點是，芯片的導電帶設計避免了芯片電極特性受芯片上產生自由 電荷的影響，避免了各種應力產生的電荷對芯片器件的性能影響，采用涂復共形涂層的方 法可進一步增加芯片的長期穩(wěn)定性。

圖1是本實用新型的電極結構圖；圖2是本實用新型制作完成后的芯片表層剖面圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述附圖1-2標號1-5所標示的是光波導1、推挽電極2、導電帶3、二氧化硅膜4、共形 涂層5。本實用新型針對鈮酸鋰集成光學器件的穩(wěn)定性較差的情況，尤其是光纖陀螺集成 光學多功能芯片，設計出了相應的改進方法，大大的提高了器件的穩(wěn)定性。本實施例采用在電極周圍加刻導電帶，讓芯片上產生的電荷集中在導電帶上，再 由導電帶傳到封裝盒上導走，從而保護了電極不受外界產生電荷的影響。在導電帶設計中，經過反復實驗，發(fā)現采用寬度為200 μ m的導電帶效果最好，即 避免了電荷遷移到電極上又不影響器件的其它性能。參見附圖1，標號1為光纖陀螺多功能芯片的光波導圖案，標號2為在光波導兩側 的電極圖案，標號3為圍繞電極的導電帶圖案。在制作電極掩膜版時，制作出電極和導電 帶圖形，然后在制作好波導的基片上套刻掩膜圖形，再濺射銅，剝離后形成電極和導電帶圖 案。最后可在芯片表面涂覆一層聚硒亞胺做為共形涂層5，可防止空氣中的氧氣和水蒸氣對 器件的氧化和損壞，進一步提高了器件的長期穩(wěn)定性。制作好的芯片端面可見附圖2。經測試，用本實施例制作出的光纖陀螺集成光學芯片與保偏光纖耦合后，半波電 壓<3. 2V，能經受-55°C— +125°C的高低溫循環(huán)考核，且具有良好的長期穩(wěn)定性。
權利要求1.一種光纖陀螺集成光學多功能芯片的電極結構，芯片上設有光波導和電極，其特征 在于所述電極周圍設置有導電帶，所述導電帶連接芯片封裝盒。
2.如權利要求1所述的一種光纖陀螺集成光學多功能芯片的電極結構，其特征在于所 述導電帶為濺射銅方法成型導電帶，導電帶寬度為200Mm。
3.如權利要求1所述的一種光纖陀螺集成光學多功能芯片的電極結構，其特征在于所 述芯片表面涂覆有聚硒亞胺材質的共形涂層。
專利摘要本實用新型涉及集成光學器件,具體指的是一種光纖陀螺集成光學多功能芯片的電極結構。芯片材質為鈮酸鋰，芯片上制作有光波導，光波導兩側設置有電極，芯片粘結于封裝盒上，所述電極周圍設置有導電帶，導電帶連接封裝盒。芯片表面還涂覆有共形涂層，其材料為聚硒亞胺，進一步增加了芯片的長期穩(wěn)定性。
文檔編號G02F1/035GK201859276SQ20102023256
公開日2011年6月8日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權日2010年6月22日
發(fā)明者曹澤煌, 王若東 申請人:上海亨通光電科技有限公司