專利名稱：雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調光波導色散補償器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學元器件，特別涉及一種可調光波導色散補償器。
背景技術：
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)結構的集成光波導型光色散補償器是極具前景的方案。
采用光微環(huán)結構的光波導色散補償器，要實現(xiàn)可色散補償可調功能，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-曾德干涉結構實現(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，由于結構上的要求，不得不增大整個光微環(huán)的周長，不利于應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明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光波導色散補償器，它的色散補償可調控制功能通過采用具有雙節(jié)反向電極結構的定向耦合器來實現(xiàn)。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是在光波導微環(huán)沿其構成閉環(huán)的波導局部，設置并行的輸入/輸出光波導，構成定向耦合器，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，在定向耦合器上設置兩段相同長度的驅動電極，兩段電極反向設置于構成定向耦合器的兩根波導上，構成具有雙節(jié)反向電極結構的2×2輸入可控定向耦合器。
光波導微環(huán)可以是圓形的，相應的輸入/輸出波導中與其構成具有定向耦合器的弧形部分，與光波導微環(huán)具有相同的圓心，此時的定向耦合器具有彎曲形狀。
光波導微環(huán)可以是田徑跑道形狀的，相應的輸入/輸出波導采用直波導，與光波導微環(huán)的直波導部分構成平行直波導的定向耦合器。
本發(fā)明具有的優(yōu)點1)可以實現(xiàn)全范圍耦合可調，這為集成光波導型光色散補償器的設計提供了一個方案；2)由于采用定向耦合器結構，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構處理，不會增大光微環(huán)的周長。這給器件的設計帶來了極大的靈活性；3)由于具有所需特性的可調光色散補償器往往還需要通過多級級連方案來實現(xiàn)，采用本發(fā)明中的圓形結構，可以相當好地利用圓的周長進行耦合控制，這給多級級連的設計與實現(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光波導色散補償，圖中光波導微環(huán)為圓形；圖2是雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調光波導色散補償器，圖中光波導微環(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光波導色散補償器。圖1中光波導微環(huán)1為圓形，圖2中光波導微環(huán)11為田徑跑道形狀。其中的1和11是光波導微環(huán)，2和12是輸入/輸出耦合光波導，3和13為具有雙節(jié)反轉電極結構的定向耦合器部分，驅動電極4和14與驅動電極5和15分別構成了雙節(jié)反轉電極部分。當然，這里要說明的是，電極結構僅是示意性的，具體將根據(jù)所利用的折射率效應的驅動進行設置。
本發(fā)明的實施方式很多，在此以二氧化硅多層平面光波導工藝為實施例，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，制作出的可調光色散補償器的芯層波導。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，可以利用其熱光效應實現(xiàn)器件的可調特性。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)反轉電極結構的加熱電極。由這一加熱電極激勵熱光效應，從而獲得2×2的可調定向耦合器，實現(xiàn)光微環(huán)與輸入/輸出光波導間的耦合可調，最終獲得可調的光色散補償器。
權利要求
1.一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調光波導色散補償器，其特征在于在光波導微環(huán)沿其構成閉環(huán)的波導局部，設置并行的輸入/輸出光波導，構成定向耦合器，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，在定向耦合器上設置兩段相同長度的驅動電極，兩段電極反向設置于構成定向耦合器的兩根波導上，構成具有雙節(jié)反向電極結構的2×2輸入可控定向耦合器。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調光波導色散補償器，其特征在于光波導微環(huán)是圓形的，相應的輸入/輸出波導中與其構成具有定向耦合器的弧形部分，與光波導微環(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光波導色散補償器，其特征在于光波導微環(huán)是田徑跑道形狀的，相應的輸入/輸出波導采用直波導，與光波導微環(huán)的直波導部分構成平行直波導的定向耦合器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種雙節(jié)反向電極定向耦合器控制的可調光波導色散補償器。在光波導微環(huán)沿其構成閉環(huán)的波導局部，設置并行的輸入/輸出光波導，構成定向耦合器，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，在定向耦合器上設置兩段相同長度的驅動電極，兩段電極反向設置于構成定向耦合器的兩根波導上，構成具有雙節(jié)反向電極結構的2×2輸入可控定向耦合器。這種結構的可調耦合機制可以實現(xiàn)全范圍耦合可調，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構處理，不會增大光微環(huán)的周長。這給器件的設計帶來了極大的靈活性。此外，對多級級連的設計與實現(xiàn)也具有極大的靈活性。
文檔編號H04B10/18GK1588149SQ20041005316
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月19日 優(yōu)先權日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