光耦合裝置制造方法
【專利摘要】一種光耦合裝置，其包括一基底、一平板光波導(dǎo)、一介質(zhì)光柵、一對(duì)第一電極及一對(duì)第二電極。該基底包括一頂面及一底面。該平板光波導(dǎo)形成于該頂面上，該介質(zhì)光柵形成于該平板光波導(dǎo)上，該對(duì)第一電極包括位于該介質(zhì)光柵兩側(cè)的一第一調(diào)制電極及一第一地電極。該第二電極包括一覆蓋于該介質(zhì)光柵上的第二調(diào)制電極及一設(shè)置于該底面的第二地電極。該平板光波導(dǎo)用于與一激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束。該介質(zhì)光柵與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一衍射型光波導(dǎo)透鏡以會(huì)聚該激光束。該對(duì)第一電極用于加載第一調(diào)制電場以改變平板光波導(dǎo)相對(duì)于激光束中的橫電波的折射率。該對(duì)第二電極用于加載第二調(diào)制電場以改變平板光波導(dǎo)相對(duì)于激光束中的橫磁波的折射率。
【專利說明】光耦合裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及集成光學(xué)裝置，特別涉及一種光耦合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成光學(xué)里，光源與光學(xué)元件的耦合需要考慮的問題有:雖然集成光學(xué)普遍采用方向性較佳的激光作為光源，然而激光發(fā)出的光束仍具有一定的發(fā)散角，如果直接讓光源與光學(xué)元件對(duì)接，光束中的發(fā)散光線將無法進(jìn)入光學(xué)元件，光利用率低。因此，如何將光源耦合至光學(xué)元件以使發(fā)散的光束會(huì)聚入光學(xué)元件以提高光利用率是一個(gè)重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，有必要提供一種可提高光利用率的光耦合裝置。
[0004]一種光耦合裝置，其包括一個(gè)基底、一個(gè)平板光波導(dǎo)、一個(gè)介質(zhì)光柵、一對(duì)條狀的第一電極及一對(duì)條狀的第二電極。該基底包括一個(gè)頂面及一個(gè)與該頂面相背的底面。該平板光波導(dǎo)形成于該頂面上，該介質(zhì)光柵形成于該平板光波導(dǎo)上，該對(duì)第一電極位于該光波導(dǎo)上且包括一個(gè)第一調(diào)制電極及一個(gè)第一地電極。該第一調(diào)制電極及該第一地電極位于該介質(zhì)光柵兩側(cè)。該第二電極包括一個(gè)覆蓋于該介質(zhì)光柵上的第二調(diào)制電極及一個(gè)設(shè)置于該底面與該第二調(diào)制電極相背的第二地電極。該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束。該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡(diffractive waveguide lens)以會(huì)聚該激光束。該對(duì)第一電極用于加載第一調(diào)制電場以通過光電效應(yīng)改變平板光波導(dǎo)相對(duì)于激光束中的橫電波(transverse electric wave)的折射率。該對(duì)第二電極用于加載第二調(diào)制電場以通過光電效應(yīng)改變平板光波導(dǎo)相對(duì)于激光束中的橫磁波(transverse magnetic wave)的折射率。
[0005]根據(jù)集成光學(xué)理論，該介質(zhì)光柵與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成加載型光波導(dǎo)(strip/grating loaded waveguide),該平板光波導(dǎo)加載該介質(zhì)光柵的部分的等效折射率變大。如此，通過合理設(shè)置該介質(zhì)光柵的結(jié)構(gòu)，例如設(shè)置成啁啾光柵(chirped grating)便可構(gòu)成一個(gè)啁啾光柵類型的衍射型光波導(dǎo)透鏡。而該對(duì)第一電極及第二電極可以分別加載第一、第二調(diào)制電場從而分別改變橫電波及橫磁波相對(duì)于該平板光波導(dǎo)的折射率，從而有效的將該橫電波及橫磁波會(huì)聚入光學(xué)兀件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的光耦合裝置的立體示意圖。
[0007]圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的光耦合裝置的分解示意圖。
[0008]圖3為圖1的光耦合裝置沿線II1-1II的剖面示意圖。
[0009]圖4為圖1所示的光耦合裝置的介質(zhì)光柵的平面示意圖。
[0010]主要元件符號(hào)說明
【權(quán)利要求】
1.一種光耦合裝置，其包括一個(gè)基底、一個(gè)平板光波導(dǎo)、一個(gè)介質(zhì)光柵、一對(duì)條狀的第一電極及一對(duì)條狀的第二電極；該基底包括一個(gè)頂面及一個(gè)與該頂面相背的底面；該平板光波導(dǎo)形成于該頂面上，該介質(zhì)光柵形成于該平板光波導(dǎo)上，該對(duì)第一電極位于該光波導(dǎo)上且包括一個(gè)第一調(diào)制電極及一個(gè)第一地電極；該第一調(diào)制電極及該第一地電極位于該介質(zhì)光柵兩側(cè)；該第二電極包括一個(gè)覆蓋于該介質(zhì)光柵上的第二調(diào)制電極及一個(gè)設(shè)置于該底面與該第二調(diào)制電極相背的第二地電極；該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束；該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡以會(huì)聚該激光束；該對(duì)第一電極用于加載第一調(diào)制電場以通過光電效應(yīng)改變平板光波導(dǎo)相對(duì)于激光束中的橫電波的折射率；該對(duì)第二電極用于加載第二調(diào)制電場以通過光電效應(yīng)改變平板光波導(dǎo)相對(duì)于激光束中的橫磁波的折射率。
2.如權(quán)利要求1所述的電光調(diào)制器，其特征在于，該電光調(diào)制器還包括設(shè)置于該介質(zhì)光柵與該第二調(diào)制電極之間的緩沖層，該緩沖層用來防止光波被該第二調(diào)制電極所吸收。
3.如權(quán)利要求2所述的電光調(diào)制器，其特征在于，該緩沖層采用二氧化硅制成。
4.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該基底的材料采用鈮酸鋰晶體。
5.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該基底基本呈矩形，還并包括一個(gè)與該頂面連接的側(cè)面，該平板光波導(dǎo)通過向該頂面鍍上金屬鈦后高溫將金屬鈦擴(kuò)散入該基底而形成；該平板光波導(dǎo)為矩形，該頂面即為該平板光波導(dǎo)的頂面，該側(cè)面為該平板光波導(dǎo)的側(cè)面。
6.如權(quán)利要求5所述的光耦合裝置，其特征在于，該介質(zhì)光柵通過蝕刻該平板光波導(dǎo)的頂面而形成。
7.如權(quán)利要求5所述的光耦合裝置，其特征在于，該介質(zhì)光柵是一個(gè)啁啾光柵，其包括多個(gè)矩形的、平行設(shè)置的介質(zhì)部分，該多個(gè)介質(zhì)部分垂直于該側(cè)面設(shè)置，且高度基本相同；該多個(gè)介質(zhì)部分的數(shù)目為奇數(shù)，并關(guān)于一個(gè)對(duì)稱軸對(duì)稱分布，且沿該對(duì)稱軸到遠(yuǎn)離該對(duì)稱軸的方向，該介質(zhì)部分的寬度越來越小，而相鄰兩個(gè)該介質(zhì)部分的間隙也越來越小。
8.如權(quán)利要求7所述的光耦合裝置，其特征在于，該介質(zhì)光柵的寬度方向?yàn)檩S，該對(duì)稱軸與X軸的相交點(diǎn)為原點(diǎn)，沿該對(duì)稱軸到遠(yuǎn)離該對(duì)稱軸的方向?yàn)閄軸正向，以該激光束在X處與原點(diǎn)處的相位差為卩軸，根據(jù)平板光波導(dǎo)波動(dòng)理論可得:
9.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該對(duì)第一電極的長度及高度大于或者等于該介質(zhì)光柵的長度。
【文檔編號(hào)】G02F1/035GK103885137SQ201210563711
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月24日
【發(fā)明者】黃新舜 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司