具有傾斜輸出光波導的y分支波導器件的製作方法
2023-05-10 18:56:46 1
專利名稱：具有傾斜輸出光波導的y分支波導器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及光通信集成光電子器件技術領域，特別是一種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，用於在光傳輸系統中光信號的分束或合束。
背景技術：
Y分支波導是集成光電子學中重要的基本光波導單元之一，被廣泛應用於光耦合器、光調製器、復凡7解復用器、光開關、以及光纖陀螺多功能晶片等集成光學器件中，其性能的優劣直接關係到這些器件性能的好壞。
傳統的Y分支波導結構為直接轉向型，在分支點附近存在模式轉換和輻射損耗，且分路器很長而導致器件結構不緊湊，分支角度小也對工藝精度提出了很高的要求。
發明內(一) 要解決的技術問題
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，以增大分支角度，減小分支長度並降低工藝難度，提高集成器件的穩定性。
(二) 技術方案
為達到上述目的，本發明提供了一種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，用於在光傳輸系統中光信號的分束或合束，該Y分支波導器件由分支波導l、合束波導2、過渡波導3和斜直波導4構成。
上述方案中，所述分支波導1由傾角逐漸增大的折線構成，相鄰兩段折線的角度差不超過某一角度，用於減少波導轉彎處的損耗。上述方案中，所述分支波導1中一分支波導先是一段或兩段直波導，再由折線構成；每段折線具有相同的水平長度，相鄰兩折線間的夾角不大於某一角度。
上述方案中，所述合束波導2是Y分支波導的兩個分支相交處，兩個分支波導終端用一方形槽隔開，即在兩波導終端用方形槽代替原來直接交叉結構而形成的錐型槽，用於使分支夾角增大的同時仍保證較高的傳輸效率，同時兩個波導間的這一間隔寬度用於簡化製作工藝。
上述方案中，所述合束波導2是一個方形槽結構波導，與前後段波導夾角遵循不大於某一角度的原則。
上述方案中，所述分支波導1的兩分支波導寬度在合束波導2段有相對應改變，用於使整個分支波導的寬度變化不大，降低由于波導寬度變化對傳輸光模式的影響。
上述方案中，所述過渡波導3由折線構成，波導寬度從兩分支波導的寬度和變為斜直波導的寬度。
上述方案中，該Y分支波導器件採用具有一定角度的斜直波導4輸出的結構，所述斜直波導4與端面有一定夾角，夾角的存在用於降低端面的反射，光信號在斜直波導4的端面處耦合入外光路。
(三)有益效果
從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果
1、 本發明提供的這種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，採用由夾角逐漸增大的折線構成的分支波導和改進型的合束波導結構與
斜直波導耦合，形成整體傾斜的Y分支波導器件，減小了直的分支波
導與斜波導直接耦合造成的轉彎角度過大形成的損耗，縮短了器件的長度。
2、 本發明提供的這種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，採用由折線構成的分支波導和改進型的合束波導結構，使分支夾角增大，進一步有效地減小了器件的長度，增強其應用性。
3、 本發明提供的這種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，採用由折線構成的分支波導和改進型的合束波導結構和斜直波導輸出，不僅可以增大分支角度、減小分支長度並降低工藝難度，而且還能進一步降低波導端面的反射，從而降低了反射光對整個集成器件性能的擾動，提高了集成器件的穩定性。
為進一步說明本發明的內容，以下結合附圖對本發明作一詳細的描述，其中，
圖1是本發明提供的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件的俯視圖2是本發明提供的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件的結構示意圖；圖中的記號是為了形象地說明Y分支波導器件的折線的構
成方式的，每一記號代表一段折線；
圖3是本發明提供的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件中分支波導部分的結構示意圖4是本發明提供的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件中合束波導方形槽部分的結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
如圖1所示，圖1是本發明提供的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件的俯視圖，該具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件用於在光傳輸系統中光信號的分束或合束，由分支波導l、合束波導2、過渡波導3和斜直波導4構成。
所述分支波導1由傾角逐漸增大的折線構成，相鄰兩段折線的角度差不超過某一角度，用於減少波導轉彎處的損耗。分支波導1中一分支波導先是一段或兩段直波導，再由折線構成；每段折線具有相同的水平長度，相鄰兩折線間的夾角不大於某一角度。
所述合束波導2是Y分支波導的兩個分支相交處，兩個分支波導終端用一方形槽隔開，即在兩波導終端用方形槽代替原來直接交叉結構而形成的錐型槽，用於使分支夾角增大的同時仍保證較高的傳輸效率，同時兩個波導間的這一間隔寬度用於簡化製作工藝。合束波導2是--個方形槽結構波導，與前後段波導夾角遵循不大於某一角度的原
所述分支波導1的兩分支波導寬度在合束波導2段有相對應改變，
用於使整個分支波導的寬度變化不大，降低由于波導寬度變化對傳輸光模式的影響。
所述過渡波導3由折線構成，波導寬度從兩分支波導的寬度和變
為斜直波導的寬度。
該Y分支波導器件採用具有一定角度的斜直波導4輸出的結構，所述斜直波導4與端面有一定夾角，夾角的存在用於降低端面的反射，光信號在斜直波導4的端面處耦合入外光路。
請參照圖2、圖3和圖4所示，保持適當的橫向間隔，分支波導l由傾角逐漸增大的折線組成，相鄰兩段折線的角度差不超過某一角度，目的是減少波導轉彎處的損耗。其中一分支波導先是一段或兩段直波導，再由折線構成，直波導的段數根據橫向間距的大小調整。
光信號經由折線構成的改進型的合束波導2和過渡波導3。合束波導2是Y分支波導的兩個分支相交處，波導終端刻一定寬度的方形槽，即在波導終端用方形槽代替原來直接交叉結構而形成的錐型槽，目的是使分支夾角增大的同時仍保證較高的傳輸效率，同時兩個波導間的這一間隔寬度簡化了製作工藝；兩分支波導寬度在合束波導2段有相對應改變，目的是使整個分支波導的寬度變化不大，儘量降低由于波導寬度變化對傳輸光模式的影響。
過渡波導3的波導寬度減小到適合設計斜直波導4時，光信號進入與水平方向有一定夾角的斜直波導4，夾角的存在降低了端面的反射，光信號在斜直波導4的端面處耦合入外光路。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而己，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，用於在光傳輸系統中光信號的分束或合束，其特徵在於，該Y分支波導器件由分支波導(1)、合束波導(2)、過渡波導(3)和斜直波導(4)構成。
2、 根據權利要求1所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件， 其特徵在於，所述分支波導(1)由傾角逐漸增大的折線構成，相鄰兩 段折線的角度差不超過某一角度，用於減少波導轉彎處的損耗。
3、 根據權利要求2所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件， 其特徵在於，所述分支波導(1)中一分支波導先是一段或兩段直波導， 再由折線構成；每段折線具有相同的水平長度，相鄰兩折線間的夾角 不大於某一角度。
4、 根據權利要求1所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件， 其特徵在於，所述合束波導(2)是Y分支波導的兩個分支相交處，兩個分支波導終端用一方形槽隔開。
5、 根據權利要求4所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，其特徵在於，所述兩個分支波導終端用一方形槽隔開包括在兩波導終端用方形槽代替原來直接交叉結構而形成的錐型槽， 用於使分支夾角增大的同時仍保證較高的傳輸效率，同時兩個波導間 的這一間隔寬度用於簡化製作工藝。
6、 根據權利要求1所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件， 其特徵在於，所述合束波導(2)是一個方形槽結構波導，與前後段波 導夾角遵循不大於某一角度的原則。
7、 根據權利要求1所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件， 其特徵在於，所述分支波導(1)的兩分支波導寬度在合束波導(2) 段有相對應改變，用於使整個分支波導的寬度變化不大，降低由于波 導寬度變化對傳輸光模式的影響。
8、 根據權利要求1所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件， 其特徵在於，所述過渡波導(3)由折線構成，波導寬度從兩分支波導 的寬度和變為斜直波導的寬度。
9、根據權利要求1所述的具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件， 其特徵在於，該Y分支波導器件採用具有一定角度的斜直波導(4)輸 出的結構，所述斜直波導(4)與端面有一定夾角，夾角的存在用於降 低端面的反射，光信號在斜直波導(4)的端面處耦合入外光路。
全文摘要
本發明公開了一種具有傾斜輸出光波導的Y分支波導器件，用於在光傳輸系統中光信號的分束或合束，該Y分支波導器件由分支波導(1)、合束波導(2)、過渡波導(3)和斜直波導(4)構成。利用本發明，採用由折線構成的分支波導和改進型的合束波導結構和斜直波導輸出，不僅可以增大分支角度、減小分支長度並降低工藝難度，而且還能降低波導端面的反射，從而降低反射光對整個集成器件性能的擾動，提高集成器件的穩定性。
文檔編號G02B6/125GK101470233SQ20071030421
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者張紅廣, 張雅麗, 朱洪亮, 欣 王, 祝寧華, 袁海慶, 亮 謝 申請人:中國科學院半導體研究所