光波导透镜制造技术

一种光波导透镜，包括基底和基底上形成的极化光栅和光波导，所述光波导为Y型波导，所述Y型波导在基底上形成三个光线出入口，分别为第一出入口、第二出入口和第三出入口，其中第一出入口位于基底的一侧，第二出入口和第三出入口位于基底的相对的另一侧，所述极化光栅形成在Y型波导上并靠近第一出入口的位置，将偏极化光线、Y型分光、耦合、滤波的功能均整合在基底上，形成一个同时具有上述功能的光线元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成光学，尤其涉及一种具有光学整合功能的光波导透镜。
技术介绍
在光通讯领域，基础元件不外乎耦合器、光栅、滤波器、极化器等。当需要对光线进行特定改变时可选择以上这些元件进行安装。然而如何在一个光线元件中就能达到上述各种元件所能实现的效果，一直是业界较为迫切的需要。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种具有光学整合的光波导透镜。一种光波导透镜，包括基底和基底上形成的极化光栅和光波导，所述光波导为Y型波导，所述Y型波导在基底上形成三个光线出入口，分别为第一出入口、第二出入口和第三出入口，其中第一出入口位于基底的一侧，第二出入口和第三出入口位于基底的相对的另一侧，所述极化光栅形成在Y型波导上并靠近第一出入口的位置。与现有技术相比，本专利技术中的光波导透镜该光波导透镜使元件具有整合性，将偏极化光线、Y型分光、耦合、滤波的功能均整合在基底上，形成一个同时具有上述功能的光线元件，可用作光波路径切换之用，提升光线传输效率，同时应用于多波长通讯环境中。该光波导透镜能够通过选择光线的出入口，使其具有上述功能中的某一项功能，并依照使用者的需求而变化。附图说明图1为本专利技术较佳实施方式的光波导透镜的立体示意图。图2为图1的光波导透镜的Y型波导中第一波导的制作流程的剖面示意图。图3为图1的光波导透镜的极化光栅的制作流程的剖面示意图。主要元件符号说明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，本专利技术实施例的光波导透镜1，其在光电材料上整合了偏极化光栅和Y型波导。该光波导透镜1包括一基底10、形成在基底10上的Y型波导20和形成在Y型波导20上的极化光栅30。所述基底10大致呈一立方体构造。该Y型波导20形成于该基底10的一顶面110上。该基底10由铌酸锂()晶体构成。所述Y型波导20包括第一波导21和第二波导22，第一波导21和第二波导22相交于第一波导21从而在第一波导21和第二波导22上形成三个允许光线出入的出入口23。第一波导21和第二波导22大致构成“Y”字型，在本实施方式中，第一波导21从基底10的一侧通向基底10相对的另一侧，第二波导22从基底10的相同一侧通至第一波导21的中段。第一波导21的两端分别形成第一出入口231和第二出入口232，在第二波导22的位于基底10的一侧形成第三出入口233。所述第一出入口231位于Y型波导20的一端，所述第二出入口232和第三出入口233同时位于Y型波导20的相对的另一端。请同时参阅图2，所述第一波导21通过向该基底10的顶面110扩散钛金属形成，第二波导22通过向基底10的顶面110扩散镍金属形成。在本实施方式中，第一波导21是在基底10的顶面110的表面镀钛金属条25，并于1020℃的温度下扩散。形成后的第一波导21用于同时传导包括横电波（TE波）和横磁波（TM波）的双极化光波。第二波导22是在基底10的顶面110的表面镀镍金属条，并于1020℃的温度下扩散。由于横电波在镍金属制成的第二波导22中传播的衰减值大，因此形成后的第二波导22可传导仅包括横磁波的单极化光波。请同时参阅图3，所述极化光栅30形成在第一波导21上并靠近第一出入口231的那一端。该极化光栅30是采用光罩在高电压下经过材料极化反转从而在基底10上形成的光栅结构。该极化光栅30包括多个光栅条32，每一光栅条32的延伸方向与Y型波导20的第一波导21的延伸方向同向。每一光栅条32与其相邻的光栅条32相隔预定的距离，这些光栅条32等间距自第一波导21的宽度方向的一侧向另一侧排列，从而使光线经过极化光栅30后变成单极化光波，即，极化光栅30允许横磁波通过，而阻断横电波通过，从而使原先射入的包括横磁波和横电波的双极化光波变成只包括横磁波的单极化光波。所述极化光栅30可通过以下方式制成。先在基底10的顶面110上铺设若干间隔排列的光罩34，并在基底10远离顶面110的另一面覆盖一层阻挡层36；将覆盖光罩34的基底10置于高电压下，从而使基底10的材料产生极化反转作用直至阻挡层36，在基底10内每一个光罩34覆盖的区域对应形成光栅条32，每一个光栅条32自基底10的顶面110纵向延伸至基底10的另一面；移除光罩34和阻挡层36，使光栅条32裸露于基底10的顶面。当双极化光线自第一出入口231入射至光波导透镜1内时，双极化光线经过极化光栅30后过滤掉横电波形成单极化光线。由于横磁波能够在第二波导22中传导，因此光线从Y型波导20经偏移从Y型波导20的第二波导22中传导，进而经由第三出入口233射出，不仅使光线偏极化，起到滤波的作用，同时能够偏转光线的角度，实现光线的分光效果。当双极化光线自第二出入口232入射至光波导透镜1内时，双极化光线沿着Y型波导20的第一波导21传播到极化光栅30处时，极化光栅30过滤掉横电波形成单极化光线，并从第一波导21的另一端的第一出入口231出射，使光线偏极化，起到滤波的作用。当双极化光线自第三出入口233入射至光波导透镜1内时，由于第二波导22中横电波会渐渐衰减，因此最终仅有横磁波到达第二波导22与第一波导21的交汇处，横磁波进而在第一波导21中传播，并顺利通过极化光栅30，最终自第一出入口231出射，不仅使光线偏极化，起到滤波的作用，同时能够偏转光线的角度，并且使光线在两种不同的波导中实现耦合。当选择不同的光线入口时，可使光波导透镜1实现不同的功能从而对光线进行不同的处理。在本专利技术实施例中，该光波导透镜1使元件具有整合性，将偏极化光线、Y型分光、耦合、滤波的功能均整合在铌酸锂材料的基底上，形成一个同时具有上述功能的光线元件，可用作光波路径切换之用，提升光线传输效率，同时应用于多波长通讯环境中。该光波导透镜1能够通过选择光线的出入口，使其具有上述功能中的某一项功能，并依照使用者的需求而变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导透镜，包括基底和基底上形成的极化光栅和光波导，其特征在于：所述光波导为Y型波导，所述Y型波导在基底上形成三个光线出入口，分别为第一出入口、第二出入口和第三出入口，其中第一出入口位于基底的一侧，第二出入口和第三出入口位于基底的相对的另一侧，所述极化光栅形成在Y型波导上并靠近第一出入口的位置。

【技术特征摘要】
1.一种光波导透镜，包括基底和基底上形成的极化光栅和光波导，其特征在于：所述光波导为Y型波导，所述Y型波导在基底上形成三个光线出入口，分别为第一出入口、第二出入口和第三出入口，其中第一出入口位于基底的一侧，第二出入口和第三出入口位于基底的相对的另一侧，所述极化光栅形成在Y型波导上并靠近第一出入口的位置。
2.如权利要求1所述的光波导透镜，其特征在于：所述Y型波导包括第一波导和第二波导，所述第一波导和所述第二波导相交。
3.如权利要求2所述的光波导透镜，其特征在于：所述第一波导从所述基底的一侧通向基底相对的另一侧，所述第二波导从基底的一侧通至第一波导的中段。
4.如权利要求2所述的光波导透镜，其特征在于：所述第一波导的两端分别形成第一出入口和第二出入口，所述第二波导的一端形成第三出入口，所述第二波导的另一端与所述第一波导交汇。
5.如权...

【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