一種plc多模波導光分路器的芯片結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設在玻璃基片上，并通過UV膠層粘結，所述的玻璃基片內部掩埋有光波導；所述的光波導為多模光波導，是對多模光纖輸入的光能量進行多路分配，功能結構包括1×N型光波導或2×N型光波導，其中N=2，4，8，16或32。該多模光波導的直徑為30～350μm。與現有技術相比，本實用新型具有波長非敏感，以及無模式選擇性等優(yōu)點。
【專利說明】一種PLC多模波導光分路器的芯片結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種屬于集成光學領域，尤其是涉及一種PLC多模波導光分路器的芯片結構。
【背景技術】
[0002]隨著光纖通信的投資方向由通信干線，城域網，局域網，專用網等向FTTH的發(fā)展，FTTH的基本器件光分路器的市場需求也不斷擴大。目前有兩種類型的光分路器，一種是傳統(tǒng)的熔融拉錐式光纖分路器，一種是PLC光分路器。其中PLC光分路器因其具有體積小，集成度高，分光比非波長敏感等優(yōu)點，現處在FTTH市場中的主導地位。
[0003]光分路器包括多模分路器和單模分路器，單模一般用在全波通訊波段1260nm—1620nm,多模則常用于850nm/1310nm,單模分路器使用兩根單模光纖制做,多模分路器使用多模光纖制做。
[0004]多模光纖因其抗彎曲性能強，機械性能好，對接頭的精確度要求低應用方便，對光源的要求低等一系列優(yōu)點，在數據交換中心以及一些軍事應用方面有廣泛的應用?？梢愿鶕眯枰圃?0/50、40/60、30/70、20/80、10/90等等不同分光比的1X2芯片。跟熔融拉錐相比，PLC型多模分路器件具有波長非敏感，以及無模式選擇性等優(yōu)點。大分路比情況下(I分4，1分8等)還有尺寸小的優(yōu)點。但是目前還沒有PLC型分路器均為單模分路器，目前還沒有多模分路器件。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種PLC多模波導光分路器的芯片結構。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設在玻璃基片上，并通過UV膠層粘結，所述的玻璃基片內部掩埋有光波導；其特征在于，所述的光波導為多模光波導，是對多模光纖輸入的光能量進行多路分配，功能結構包括IXN型光波導或2XN型光波導，其中N = 2，4，8，16或32。該多模光波導的直徑為30?350 μ m。
[0007]所述的I XN型光波導中N = 2時，其結構由主波導、以及依次連接的側分支波導、圓弧波導、喇叭狀波導和側輸出波導組成，其中側分支波導設置在主波導上，主波導的寬度Wl為15?350 μ m ;側輸出波導的寬度W4為15?350 μ m。
[0008]所述的主波導與側分支波導之間的夾角A6是0.5?15度；側分支波導的寬度W2為 10 ?350 μ m。
[0009]所述的圓弧波導的寬度W3取值范圍是15?350μπι，其曲率半徑R5的范圍是5000 ?100000 μ m。
[0010]所述的喇叭狀波導的細端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長度L12的范圍是 500 ?40000 μ mD[0011]所述的主波導和側輸出波導末端各連接一個所述的多模波導分支結構，構成1X4的分支結構，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導分支結構，構成1X8的分支結構,構成1X16的分支結構或構成1X32的分支結構。
[0012]1X2型光波導的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指1X2的兩個輸出端口的光強的功率之比。
[0013]現有的熔融拉錐型多模光分路器相比，本實用新型PLC多模光分路器具有非波長敏感性(在工作波長范圍400nm?1650nm，輸入波長發(fā)生變化，分光比例也不會改變)，非模式選擇性(輸入光源不同，分光比例也不會發(fā)生變化)的優(yōu)點。與濾波片式多模光分路器相比，具有更好的抗機械沖擊性能(全固態(tài)結構)，更廣泛的工作溫度(_60°C?+85°C)，更大的回波損耗(分路器端面可研磨拋光成8度斜角，提高了回波損耗)。
[0014]本實用新型多模光分路器芯片可以與多模光纖良好地I禹合，I禹合損耗小于0.3dB/端面，可以根據需要，制造用于多模光纖通信系統(tǒng)里的各種功能性器件，典型例有50/50、40/60、30/70、20/80、10/90等等不同分光比的1X2芯片。跟熔融拉錐型耦合器相比，PLC型多模分路器件具有波長非敏感，以及無模式選擇性等優(yōu)點。大分路比情況下(I分4，I分8，I分16等)還有尺寸小的優(yōu)點。
[0015]分光比50/50時，可以在單個分路器芯片上實現均勻I分N(N = 2，4，8，16，32)結構，與同類功能的多模多通道分路器相比，具有尺寸小巧，安裝便利的優(yōu)點。
[0016]根據應用需求，可以匹配50/125或62.5/125多模光纖，以及芯徑80微米，100微米或100微米以上的多模塑料光纖。塑料光纖相對普通光纖來說便宜，但是因為材料不耐高溫，不能用熔融拉錐工藝制成分路器?，F在塑料光纖分路采用的是光電-電光轉換，設備復雜且消耗電力。本實用新型的分路器適用于多模光纖，可以節(jié)省復雜的設備和電力。而現有PLC為單模分路器，無法得到PLC多模分路器是因為，現有的PECVD技術是氣相沉積法鍍膜得到波導，這種方法只能得到厚度20 μ m以下的波導，當厚度太大時，膜層本身會因為材料應力問題產生裂痕，不能得到大芯徑的波導。本實用新型采用的離子交換方法不存在應力問題，可以根據需要制得芯徑在50 μ m以上甚至300 μ m的波導，能與各種多模光纖匹配，實現特定的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0019]實施例1
[0020]一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設在玻璃基片上，并通過UV膠層粘結，所述的玻璃基片內部掩埋有光波導；所述的光波導為多模光波導，是對多模光纖輸入的光能量進行多路分配，功能結構包括I XN型光波導或2XN型光波導，其中N = 2，4，8，16或32。該多模光波導的直徑為30?350 μ m，
[0021]所述的I XN型光波導中N = 2時，其結構如圖1所示，由主波導7、以及依次連接的側分支波導8、圓弧波導9、喇叭狀波導10和側輸出波導11組成，其中側分支波導8設置在主波導7上，主波導7的寬度Wl為15 μ m;側輸出波導11的寬度W4為15μπι。
[0022]所述的主波導7與側分支波導8之間的夾角Α6是0.5度；側分支波導8的寬度W2為 10 μ m。
[0023]所述的圓弧波導9的寬度W3取值范圍是15 μ m，其曲率半徑R5的范圍是5000 μ m。
[0024]所述的喇叭狀波導10的細端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長度L12的范圍是500 μ m。
[0025]所述的主波導7和側輸出波導11末端各連接一個所述的多模波導分支結構，構成1X4的分支結構，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導分支結構,構成1X8的分支結構，構成1X16的分支結構或構成1X32的分支結構。
[0026]1X2型光波導的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指1X2的兩個輸出端口的光強的功率之比。
[0027]實施例2
[0028]參見圖1，所述的I XN型光波導中N = 2時，由主波導7、以及依次連接的側分支波導8、圓弧波導9、喇叭狀波導10和側輸出波導11組成，其中側分支波導8設置在主波導7上，主波導7的寬度Wl為350 μ m;側輸出波導11的寬度W4為350μπι。
[0029]所述的主波導7與側分支波導8之間的夾角Α6是0.5?15度；側分支波導8的寬度W2為350 μ m。
[0030]所述的圓弧波導9的寬度W3取值范圍是350μπι，其曲率半徑R5的范圍是100000 μ mD
[0031]所述的喇叭狀波導10的細端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長度L12的范圍是40000 μ m。
[0032]所述的主波導7和側輸出波導11末端各連接一個所述的多模波導分支結構，構成1X4的分支結構，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導分支結構,構成1X8的分支結構，構成1X16的分支結構或構成1X32的分支結構。
[0033]1X2型光波導的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指1X2的兩個輸出端口的光強的功率之比。
[0034]實施例3
[0035]所述的IXN型光波導中N = 2時，其結構參見圖1，由主波導、以及依次連接的側分支波導、圓弧波導、喇叭狀波導和側輸出波導組成，其中側分支波導設置在主波導上，主波導的寬度Wl為150 μ m ;側輸出波導的寬度W4為150 μ m。
[0036]所述的主波導與側分支波導之間的夾角A6是10度；側分支波導的寬度W2為100 μ m0
[0037]所述的圓弧波導的寬度W3取值范圍是150 μ m，其曲率半徑R5的范圍是10000 μ mD
[0038]所述的喇叭狀波導的細端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長度L12的范圍是ΙΟΟΟΟμπι。其余同實施例1。
[0039]實施例4
[0040]功能結構包括I Χ4型光波導。該多模光波導的直徑為30 μ m。其余同實施例1。
[0041]實施例5[0042]功能結構包括1X8型光波導。該多模光波導的直徑為350 μ m。其余同實施例1。
[0043]實施例6
[0044]功能結構包括2X2型光波導。該多模光波導的直徑為ΙΟμπι。其余同實施例1。
[0045]實施例7
[0046]功能結構包括2Χ 16型光波導。該多模光波導的直徑為100 μ m。其余同實施例1o
[0047]實施例8
[0048]功能結構包括2X32型光波導。該多模光波導的直徑為200 μ m。其余同實施例1o
【權利要求】
1.一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設在玻璃基片上，并通過UV膠層粘結，所述的玻璃基片內部掩埋有光波導；其特征在于，所述的光波導為多模光波導，是對多模光纖輸入的光能量進行多路分配，功能結構包括IXN型光波導或2 XN型光波導，其中N = 2，4，8，16或32。該多模光波導的直徑為30?350 μ m。
2.根據權利要求1所述的一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，其特征在于，所述的IXN型光波導中N = 2時，其結構由主波導(7)、以及依次連接的側分支波導(8)、圓弧波導(9)、喇叭狀波導(10)和側輸出波導(11)組成，其中側分支波導⑶設置在主波導(7)上，主波導⑵的寬度Wl為15?350 μ m;側輸出波導(11)的寬度W4為15?350 μ m。
3.根據權利要求2所述的一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，其特征在于，所述的主波導(7)與側分支波導(8)之間的夾角A6是0.5?15度；側分支波導(8)的寬度W2為 10 ?350 μ m。
4.根據權利要求2所述的一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，其特征在于，所述的圓弧波導(9)的寬度W3取值范圍是15?350 μ m，其曲率半徑R5的范圍是5000?100000 μ m。
5.根據權利要求2所述的一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，其特征在于，所述的喇叭狀波導(10)的細端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長度L12的范圍是500?40000 μ m。
6.根據權利要求2所述的一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，其特征在于，所述的主波導(7)和側輸出波導(11)末端各連接一個所述的多模波導分支結構，構成1X4的分支結構，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導分支結構，構成1X8的分支結構,構成1X16的分支結構或構成1X32的分支結構。
7.根據權利要求2所述的一種PLC多模波導光分路器的芯片結構，其特征在于，1X2型光波導的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指I X 2的兩個輸出端口的光強的功率之比。
【文檔編號】G02B6/125GK203720397SQ201320815696
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】王毅強, 商惠琴, 王明華, 楊建義, 郝寅雷 申請人:上海光芯集成光學股份有限公司