极化分离器及其制作方法技术

一种极化分离器，包括基底层、非对称Y型光波导及一对电极。该非对称Y型光波导包括向双折射晶体材料内扩散第一材料而形成的输入段、扩散第二材料而形成的第一分支及扩散第三材料而形成的第二分支，该非对称Y型光波导形成于该基底层的表面。该第一分支及该第二分支自该输入段分岔出，该第一分支与该输入段之间形成直线信道，该第二分支与该输入段之间存在夹角，该输入段与该第一分支及该第二分支之间形成一介面；该对电极设置于该基底层的表面，平行于该输入段设置于该输入段两侧。本发明专利技术还涉及该极化分离器的制作方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种极化分离器，包括基底层、非对称Y型光波导及一对电极。该非对称Y型光波导包括向双折射晶体材料内扩散第一材料而形成的输入段、扩散第二材料而形成的第一分支及扩散第三材料而形成的第二分支，该非对称Y型光波导形成于该基底层的表面。该第一分支及该第二分支自该输入段分岔出，该第一分支与该输入段之间形成直线信道，该第二分支与该输入段之间存在夹角，该输入段与该第一分支及该第二分支之间形成一介面；该对电极设置于该基底层的表面，平行于该输入段设置于该输入段两侧。本专利技术还涉及该极化分离器的制造方法。【专利说明】
本专利技术涉及集成光学，特别涉及一种。
技术介绍
在集成光学中，极化分离器是重要的组件，用来分离横电波及横磁波以分别对横 电波（transverse electric wave, TE)及横磁波（transverse magnetic wave, TM)进行 讯号处理。然而，极化分离器实际上并无法完全分离横电波及横磁波，也即是说，分离后的 横电波仍会夹杂一小部分横磁波而横磁波会夹杂一小部分横电波。如此，若将分离后的横 电波及横磁波作为开关讯号，讯熄比（extinction ratio)往往并不理想。极化分离器的极 化分离效果亟待改善。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种极化分离效果改善的极化分离器。 -种极化分离器，其包括一基底层、一非对称Y型光波导及一对分离电极；该基底 采用双折射晶体材料制成；该非对称Y型光波导包括向双折射晶体材料内扩散一第一材料 而形成的一输入段、扩散一第二材料而形成的一第一分支及扩散一第三材料而形成的一第 二分支，该非对称Y型光波导形成于该基底层的表面；该第一分支及该第二分支自该输入 段分岔出，该第一分支与该输入段之间形成直线信道，该第二分支与该输入段之间存在夹 角，该输入段与该第一分支及该第二分支之间形成一介面；该对分离电极设置于该基底层 的表面，平行于该输入段设置于该输入段两侧。 -种极化分离器的制造方法，包括步骤：提供一基底，具有一顶面及与该顶面垂直 相连的侧面，该基底为双折射晶体材料；自该基底的顶面扩散一第一材料形成一输入段、扩 散一第二材料形成一第一分支及扩散一第三材料而形成一第二分支，该输入段、第一分支 及第二分支构成非对称Y型光波导，该第一分支及该第二分支自该输入段分岔出，该第一 分支与该输入段之间形成直线信道，该第二分支与该输入段之间存在夹角，该输入段与该 第一分支及该第二分支之间形成一介面，该第一材料、第二材料及第三材料的扩散深度小 于该基底厚度；蚀刻去除该基底相邻于该非对称Y型光波导的部分，蚀刻深度等于该第一 材料、第二材料及第三材料的扩散深度以形成脊型的非对称Y型光波导，在垂直于该顶面 方向上与该脊型的非对称Y型光波导相邻的基底构成基底层，该基底层的与该脊型的非对 称Y型光波导远离该顶面的一侧相邻的面为该基底层的表面；及在该基底层的表面形成一 对分离电极，该分离电极平行于该输入段设置于该输入段两侧。 由于双折射现象，经该输入段传输的横磁波及横电波在经过该介面时会分离而分 别进入该第一分支及该第二分支。而在该对分离电极施加电压产生的电场可使该输入段沿 平行于该顶面且垂直于该输入段的中心轴的方向的折射率发生变化，使得横电波的相位变 化较横磁波的相位变化大，从而横电波更容易与横磁波分尚进入该第二分支，改善极化分 离效果。另外，本技术方案中的分离电极在该输入段的高度方向上均有覆盖，使分离电极的 极间电场在该输入段内的电场分布均匀且有效电场增加，因此可更进一步地增强极化分离 效果。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的基底的立体示意图。 图2为向图1的基底扩散第一材料、第二材料及第三材料后的示意图。 图3为在图2的基底表面形成图案化的遮挡层后的示意图。 图4为对图3的基底进行蚀刻并去除光致抗蚀剂层后的示意图。 图5为对图4的基底进一步蚀刻形成介质光棚后的不意图。 图6为图5中的介质光栅的结构示意图。 图7为在图5的基底上制作电极后形成的极化分离器的示意图。 图8为在图7的极化分离器的入光侧设置光源后的示意图。 图9为图8的极化分离器沿IX-IX的剖面示意图。 图10为图8的极化分离器沿X-X的剖面示意图。 主要元件符号说明 极化分离器100 顶面102 基底10 第一预制平板光波导31 输入段21 第一分支22 第二分支23 非对称Y型光波导20 介面24 中心轴212 侧面104 底面106 第二预制平板光波导32 遮挡层40 介质光栅33 平板光波导34 表面342 表面202 介质条332 调制电极50 分离电极60 基底层15 光束210 激光器70 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本专利技术。 【具体实施方式】 请参阅图1至图7,本专利技术实施例提供一种极化分离器100的制作方法，包括步 骤： 第一步，请参阅图1和2,提供具有顶面102的基底10,并自该基底10的顶面102向该 基底10内部扩散第一材料形成第一预制平板光波导31和输入段21，扩散第二材料而形成 第一分支22,扩散第三材料而形成第二分支23,该输入段21、第一分支22及第二分支23共 同构成非对称Y型光波导20,该第一分支22及第二分支23自该输入段21分岔出，该第一 分支22与该输入段21之间形成直线信道，该第二分支23与该输入段21之间存在夹角，该 输入段21与该第一分支22及该第二分支23之间形成一介面24,该第一预制平板光波导 31与该输入段21背离于该第一分支22的一端对接。 该基底10采用双折射晶体制成，由于铌酸锂（ )晶体（￡；iV )具有较高的反应速度，因此，该基底1〇的材料采用铌酸锂晶体，以提 高该极化分离器100的带宽。本实施例中，该顶面102为矩形，该基底10进一步包括与顶 面102垂直连接且垂直于该输入段21的中心轴212的侧面104,该侧面104也为该第一预 制平板光波导31的一侧面。 该第一材料为金属钛，也即是说通过在该基底10上扩散金属钛而形成能同时传 输横电波及横磁波的该第一预制平板光波导31和输入段21。该第二材料为金属镓，也即是 说通过在该基底10上扩散金属镓而形成能传输横磁波的该第一分支22。该第三材料为锌 镍合金，也即是说通过在该基底10上扩散锌镍合金而形成能传输横电波的该第二分支23。 需要说明的是，该第一预制平板光波导31和非对称Y型光波导20的扩散深度均小于该基 底10的厚度，即第一预制平板光波导31和非对称Y型光波导20均未贯穿该基底10背离 于该顶面102的底面106,本实施例中，第一预制平板光波导31和非对称Y型光波导20的 扩散深度相同。 第二步，请参阅图3及图4,通过蚀刻的方法在基底10上形成脊型的第二预制平板 光波导32和非对称Y型光波导20。 通过蚀刻的方法形成脊型的第二预制平板光波导32和非对称Y型光波导20具体 包括以下步骤： 首先，提供一图案化的遮挡层40,该遮挡层40覆盖该顶面102,且除了对应于该非对称 Y型光波导20及部分第一预制平板光波导31的其它部分均露出于该遮挡层40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极化分离器，其包括一基底层、一非对称Y型光波导及一对分离电极；该基底采用双折射晶体材料制成；该非对称Y型光波导包括向双折射晶体材料内扩散一第一材料而形成的一输入段、扩散一第二材料而形成的一第一分支及扩散一第三材料而形成的一第二分支，该非对称Y型光波导形成于该基底层的表面；该第一分支及该第二分支自该输入段分岔出，该第一分支与该输入段之间形成直线通道，该第二分支与该输入段之间存在夹角，该输入段与该第一分支及该第二分支之间形成一介面；该对分离电极设置于该基底层的表面，平行于该输入段设置于该输入段侧两侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新舜，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44