新型波导合波器制造技术

本实用新型专利技术公开了新型波导合波器，属于集成光学技术领域，该波导合波器能够实现≥2束激光的合束，波导合波器包括衬底，衬底上设置有相适配的若干个光入口、若干个传输波导、若干个Y型分支和一个光出口，每个传输波导上均设置有波导反射结构，光入口、传输波导、Y型分支、光出口沿激光光源入射方向顺序设置，光束在Y型分支处实现合波再从光出口射出。本实用新型专利技术中，在硅衬底上形成导向光路，从而能够在极小的体积内实现≥2束激光的合束，空间光路体积小，应用广泛，不仅能应用于RGB标准白光光源，所有需要合束的光路结构都能够依此实现，而且装调容易，与硅基技术兼容，有望进一步融合激光器、探测器等芯片，实现完全的芯片级光源。源。源。

【技术实现步骤摘要】
新型波导合波器


[0001]本技术属于集成光学
，具体涉及新型波导合波器。

技术介绍

[0002]随着VR/AR技术的飞速发展，可穿戴设备对微型光源在显示领域展现出迫切的需求。而受限于透镜和空间光路的体积以及相关工艺调试制程，传统的空间光学很难将微型光源模块进一步缩小，空间光路无法进一步集成。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的技术问题，本技术的目的在于提供新型波导合波器。
[0004]为实现上述目的，达到上述技术效果，本技术采用的技术方案为：
[0005]新型波导合波器，所述波导合波器能够实现≥2束激光的合束，所述波导合波器包括衬底，所述衬底上设置有相适配的若干个光入口、若干个传输波导、若干个Y型分支和一个光出口，每个传输波导上均设置有波导反射结构，光入口、传输波导、Y型分支、光出口沿激光光源入射方向顺序设置，光束在Y型分支处实现合波再从光出口射出。
[0006]进一步的，每个所述光入口处选择性设置有模斑适配器或垂直入射的光栅耦合器，所述光入口、模斑适配器或垂直入射的光栅耦合器、传输波导、Y型分支、光出口沿激光光源入射方向顺序设置，一个所述Y型分支连接相邻两个光入口，从这两个相邻的光入口进入的光束会在该Y型分支处合波。
[0007]进一步的，所述模斑适配器呈楔形结构。
[0008]进一步的，所述光入口处选择性集成激光器。
[0009]进一步的，所述传输波导中上部的侧壁转折处设置有波导反射结构，所述传输波导一端连接光入口，另一端连接Y型分支。
[0010]进一步的，所述波导反射结构包括反射镜或金属镀层，所述金属镀层处选择性设置有探测器。
[0011]进一步的，所述反射镜为波导型反射镜。
[0012]进一步的，所述衬底为硅衬底。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0014]本技术公开了新型波导合波器，在硅衬底上形成导向光路，从而能够在极小的体积内实现≥2束激光的合束，空间光路体积小，应用广泛，不仅能应用于RGB标准白光光源，所有需要合束的光路结构都能够依此实现，而且装调容易，与硅基技术兼容，有望进一步融合激光器、探测器等芯片，实现完全的芯片级光源。
附图说明
[0015]图1为本技术的整体结构示意图；
[0016]图2为本技术的模斑适配器的结构示意图；
[0017]图3为本技术的波导反射结构的结构示意图；
[0018]图4为本技术的Y型分支合波的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面对本技术进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0020]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0021]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0022]如图1
‑
4所示，新型波导合波器，主体结构为片上光波导，可以实现≥2束激光的合束，该波导合波器包括衬底1，衬底1为硅衬底，衬底1上设置有相适配的若干个光入口2、若干个传输波导4、若干个Y型分支5和一个光出口6，每个传输波导4(优选中上部)的侧壁转折处均设置有波导反射结构，传输波导4一端(优选下部)连接光入口2，另一端(优选上部)连接Y型分支5，一个光入口2与相适配的一个传输波导4、一个Y型分支5及光出口6沿激光光源入射方向顺序设置，光束从若干个光入口2进入，光束在Y型分支5处实现合波，再从光出口6处边发射出光。
[0023]一个Y型分支5连接相邻两个光入口2，从这两个相邻的光入口2进入的光束会在该Y型分支5处合波，每个光入口2处优选设置有楔形的模斑适配器3，以适配不同形状大小的光斑。
[0024]需要注意的是，光入口2处的模斑适配器3也可根据入射波长及结构的需求更换为垂直入射的光栅耦合器。
[0025]该波导合波器亦可通过增加MZ调制以实现片上激光调制，或在光入口2处集成激光器，实现更高程度的片上集成。
[0026]波导反射结构选用设置于传输波导4中部的侧壁转折处的反射镜7或金属镀层，该反射镜7优选采用波导型反射镜，反射镜7的作用是减少辐射损耗，金属镀层根据波长选配可实现部分透射、部分反射，金属镀层的尺寸符合波导尺寸即可，金属镀层处选择性设置有探测器，探测器本质是PN结，经过金属镀层透射的光可进入PN结并结合适当的电极引出信号实现激光的实时探测。
[0027]新型波导合波器的工作原理为：
[0028]激光光源通过耦合的方式由若干个光入口2处进入，光入口2处设置有楔形的模斑适配器3，可以适配不同形状大小的光斑，激光光源沿相适配的传输波导4的约束传播，在传输波导4的侧壁转折处设置有反射镜7或金属镀层，通过反射镜7实现光反射，通过金属镀层实现光部分透射、部分反射，减少辐射损耗，光束继续沿传输波导4的约束传播，来自相邻两
个光入口2的光束会在连接二者的Y型分支5处实现合波，光束经过合波后在出光口6处边发射出光。
[0029]实施例1
[0030]如图1
‑
4所示，新型波导合波器，主体结构为片上光波导，可以实现3束激光的合束，该波导合波器包括衬底1，衬底1为硅衬底，衬底1上设置有相适配的三个光入口2、三个传输波导4、两个Y型分支5和一个光出口6，每个传输波导4中上部的侧壁转折处均设置有波导反射结构，传输波导4下部连接光入口2，上部连接Y型分支5，一个光入口2与相适配的一个传输波导4、一个Y型分支5及光出口6沿激光光源入射方向顺序设置，光束从三个光入口2进入，光束在Y型分支5处实现合波，再从光出口6处边发射出光。
[0031]一个Y型分支5连接相邻两个光入口2，从这两个相邻的光入口2进入的光束会在该Y型分支5处合波，每个光入口2处优选设置有楔形的模斑适配器3，以适配不同形状大小的光斑。
[0032]需要注意的是，光入口2处的模斑适配器3也可根据入射波长及结构的需求更换为垂直入射的光栅耦合器。
[0033]该波导合波器亦可通过增加MZ调制以实现片上激光调制，或在光入口2处集成激光器，实现更高程度的片上集成。
[0034]波导反射结构选用设置于传输波导4中部的侧壁转折处的反射镜7或金属镀层，该反射镜7优选采用波导型反射镜，反射镜7的作用是减少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.新型波导合波器，其特征在于，所述波导合波器能够实现≥2束激光的合束，所述波导合波器包括衬底，所述衬底上设置有相适配的若干个光入口、若干个传输波导、若干个Y型分支和一个光出口，每个传输波导上均设置有波导反射结构，光入口、传输波导、Y型分支、光出口沿激光光源入射方向顺序设置，光束在Y型分支处实现合波再从光出口射出。2.根据权利要求1所述的新型波导合波器，其特征在于，一个所述Y型分支连接相邻两个光入口，每个所述光入口处选择性设置有模斑适配器或垂直入射的光栅耦合器，所述光入口、模斑适配器或垂直入射的光栅耦合器、传输波导、Y型分支、光出口沿激光光源入射方向顺序设置。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兵兵，宁玲，
申请(专利权)人：三序光学科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：