光折變-等離子濾波器的制造方法
【專利摘要】一種光折變-等離子濾波器，包括輸入LiNbO3晶體、金屬層以及輸出LiNbO3晶體，輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體為X切Z傳或Y切Z傳的LiNbO3晶體，輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體之間為金屬層，輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體上制作光折變光柵。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、材料重復(fù)利用率較高、同時(shí)實(shí)現(xiàn)對透射光和反射光的利用。
【專利說明】光折變-等離子濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集成光學(xué)領(lǐng)域與光無源器件領(lǐng)域，尤其涉及一種光折變-等離子濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]基于表面等離子共振(surface plasmon resonance, SPR)的等離子濾波器可在寬光譜的輸入光信號中，根據(jù)需要選擇出特定波長的光信號，或是濾除指定波長的光信號，可應(yīng)用于大容量、高速率的可見光通信領(lǐng)域。
[0003]等離子濾波器按其接收光信號的要求可分為反射型濾波器和透射型濾波器。反射型濾波器將光信號中特定的波長信號轉(zhuǎn)換成表面等離子共振波，由此將該特定波從信號波中濾除，并接收無該波段的光信號。透射型濾波器利用一些亞波長狹縫/光柵等結(jié)構(gòu)在透射端激勵(lì)出特定的信號波，從而得到指定的光信號。
[0004]因此，目前的等離子波技術(shù)要么獲得帶通信號(透射光)，要么獲得帶阻信號(反射光)，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對透射光和反射光的利用。另外，還存在著附加結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作困難和濾波性能有待提聞等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有濾波器不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對透射光和反射光的利用、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作困難、濾波性能較低的不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、材料重復(fù)利用率較高、同時(shí)實(shí)現(xiàn)對透射光和反射光利用的光折變-等離子濾波器。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種光折變-等離子濾波器，包括輸入鈮酸鋰(LiNbO3)晶體、金屬層以及輸出LiNbO3晶體，所述輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體為X切Z傳或Y切Z傳的LiNbO3晶體，所述輸入LiNbO3晶體位于輸出LiNbO3晶體的上方，所述輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體之間為所述金屬層，所述輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體上制作光折變光柵。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為:用雙光束干涉方法制作光折變光柵，將光折變光柵作為激勵(lì)等離子濾波器濾波波長的新型方式；將制作的光折變光柵作為耦合透射SPR波的新型方式。
[0009]另外，利用LiNbO3晶體中光折變光柵可以擦除和再建立的特點(diǎn)，通過改變記錄角度，就可以得到新的光柵周期，達(dá)到對不同波長濾波的目的，從而提高材料的重復(fù)利用率。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:1、用光折變光柵來實(shí)現(xiàn)等離子濾波技術(shù)是一種新型的濾波方式；2、將光折變光柵作為輸出耦合器，把特定波長的SPR波以光波的形式耦合出去，從而得到指定波長的信號光；3、光折變光柵可以擦除和再建立，可提高材料的重復(fù)利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1是本實(shí)用新型光折變-等離子濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型雙光束干涉法制作光折變光柵示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型光折變-等離子濾波器應(yīng)用裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。
[0015]參照圖1?圖3，一種光折變-等離子濾波器，包括輸入LiNbO3晶體101、金屬層102以及輸出LiNbO3晶體103，所述輸入LiNbO3晶體101和輸出LiNbO3晶體103為X切Z傳或Y切Z傳的LiNbO3晶體，所述輸入LiNbO3晶體101位于輸出LiNbO3晶體103的上方，所述輸入LiNbO3晶體101和輸出LiNbO3晶體103之間為所述金屬層102，所述輸入LiNbO3晶體101和輸出LiNbO3晶體103上制作光折變光柵105。
[0016]根據(jù)理論條件確定相關(guān)物理參數(shù)。利用仿真模擬的結(jié)果初步確定輸入LiNbO3晶體101、輸出LiNbO3晶體103和金屬層102的幾何尺寸、介質(zhì)折射率。
[0017]利用SPR波的相位匹配條件，根據(jù)寫入光201的波長、入射角度以及介質(zhì)的有效折射率，計(jì)算出LiNbO3晶體內(nèi)的光柵周期，采用雙光束干涉方法制作出光折變光柵。
[0018]參照圖3，寬光譜信號光104 (其光譜如301)先入射到輸入端LiNbO3晶體101上，在金屬層102與輸入端LiNbO3界面激勵(lì)出SPR波106，即信號光通過LiNbO3晶體101與輸入金屬層102界面后，在金屬與LiNbO3界面處，一份與SPR頻率匹配的入射光波被耦合到金屬層中，即SPR波。其余波長的光反射出界面，其反射后的輸出信號光譜如302。金屬層102與輸出端LiNbO3晶體103界面會(huì)出現(xiàn)倏逝波，而LiNbO3晶體103作為輸出耦合器，把表面等離子波以光的形式耦合出去，其光譜圖如303。
[0019]本實(shí)施例中，通過調(diào)整寫入光的干涉角度Θ從而調(diào)整光柵周期進(jìn)而達(dá)到調(diào)整濾波波長；再通過LiNbO3晶體中的光折變光柵把表面等離子波以光的形式耦合出去，從而得到指定波長的信號。
[0020]本實(shí)施例的光折變-等離子濾波器，利用SPR波的相位匹配條件，確定對應(yīng)各個(gè)濾波波長時(shí)的光柵周期，利用雙光束干涉法分別在所述輸入LiNbO3晶體101和輸出LiNbO3晶體103中寫入光折變光柵。
[0021]參照圖2，記錄激光201被分束鏡202分成兩束光，其中一束光經(jīng)第一反射鏡203反射后形成一路干涉光205入射到輸入端LiNbO3晶體101上。通過分束鏡202之后的另一束光經(jīng)過第二反射鏡204反射之后形成另一路干涉光206也入射到輸入LiNbO3晶體101上。兩束光205和206在輸入LiNbO3晶體101上形成干涉條紋，最后通過光折變效應(yīng)形成光折變光柵105。
[0022]利用同樣方法，可在輸出端LiNbO3晶體103上制作出同樣的光折變光柵105。
【權(quán)利要求】
1.一種光折變-等離子濾波器，其特征在于:包括輸入LiNbO3晶體、金屬層以及輸出LiNbO3晶體，所述輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體為X切Z傳或Y切Z傳的LiNbO3晶體，所述輸入LiNbO3晶體位于輸出LiNbO3晶體的上方，所述輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體之間為所述金屬層，所述輸入LiNbO3晶體和輸出LiNbO3晶體上制作光折變光柵。
【文檔編號】G02B5/20GK203643632SQ201320851563
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】張明, 余渝棟, 樂孜純 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)