本发明专利技术公开了一种具有阵列波导区可调反射镜的阵列波导光栅。具有阵列波导区可调的反射镜以调整中心波长等特性。通过提供阵列波导区的反射镜，构成一种结构紧凑的阵列波导光栅，输入输出波导在同一侧，只需要一个平板波导区和长度更短的阵列波导区。本发明专利技术通过调整反射镜与阵列波导区之间的倾角，可以达到改变中心波长的作用。通过对反射镜支架的设计可以实现对器件热效应的补偿，并且可以实现一定范围的中心波长调谐。通过反射镜前设置一个1/4波片，可实现入射光与反射光的模式转换，消除波导中由于长宽不等造成的模式色散。通过在1/4波片前设置一个柱形透镜可减少光经反射时的损耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种具有阵列波导区可调反射镜的阵列波导光栅，具体地说，本专利技术涉及允许可调反射镜以调节中心波长的阵列波导区。
技术介绍
阵列波导光栅(AWG)是ー种色散光学器件，可用于对ー组具有不同波长的光学远程通信信道进行多路复用和解复用。通常的AWG是ー在硅或其它类似材料基底上形成的集成光波导器件。通常的AWG的波导包括ー个或多个并列的输入波导，用于将混合多个波长信道X1到λ n的多路复用信号传播到第一个平板波导区，平板波导区通常是ー个星型耦合区或其它类似区域。平板波导区与阵列波导区相连，将输入信号分配给阵列波导区的多根波导，这些波导构成光柵。每ー根波导都具有不同的光学长度，相邻波导的光学长度按照与 中心波长有关的ー恒定值增减，并且从光栅的一侧到另一侧的波导长度逐步递増。与阵列波导另一端相连的是另ー个平板波导区，在第二平板波导区会出现由波导阵列光栅区引入的相对相位差所导致的干渉。波导光栅的色散使信号光的不同波长物理上分开，并且聚焦到第二平板波导区的输出平面上，并且将分开的波长耦合进与第二平板波导区相连的多个输出波导中。不同中心波长的输出信号对应于不同的输出波导位置，从而实现了将不同波长信号从空间分开的功能。利用光路互逆原理，阵列波导光栅既具有多波长光信号复用功能也具有多波长光信号解复用的功能。各个波长信道的中心波长和间隔取决于AWG波导的几何形状和形成光栅的阵列波导的有效折射率。AWG的常规形式，其阵列波导及其相连的平板波导区在结构上左右对称，输入波导、输出波导分别处于器件的两侧。这种结构存在器件体积较大，器件封装复杂，输入光纤、输出光纤难以从同一侧引出等问题。本专利技术认为通过在阵列波导区中心对称线上引入ー个反射装置，可以提供一种结构紧凑的AWG解决以上问题。形成AWG的波导结构的材料通常采用Si02或其它类似材料。由于这些材料的折射率随着温度的变化而变化，因此导致AWG的光传输中心波长随温度变化而漂移。例如，当温度在摄氏-5度到60度之间变化时，采用常规參数制造的AWG的中心波长漂移达到O. 6nm以上，这对应用在密集波分复用系统中要求的AWG是绝对不能接受的。本专利技术认为能够消除温度对中心波长的影响对AWG的应用是至关重要的。同时原有设计的输入、输出波导的位置是固定的，而生产过程所能控制的波导參数的精度不足以将中心波长设置在所需的容差范围内，这对AWG的生产和应用带来了极大的困难。本专利技术认为应该在AWG的内部提供一种可调的部分，以便提供调整的灵活性。在专利CN02111289. 4中提供了一种通过在阵列波导区中心对称线上引入ー个反射装置解决了温度对信道中心波长的影响，及提供了一种紧凑的阵列波导光栅型的密集波分复用器/解复用器。但是这个设计没有解决因波导截面长宽不是严格的相等，会因为光应カ而产生模式上的色散，在一定长度后会被放大的问题。而且光在反射区反射时由于波导出口光是以一定角度扩散出射的，在平面反射镜反射回波导时会有很大程度上的损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供ー种具有温度偏振补偿的反射型阵列波导光栅。具有温度偏振补偿的反射型阵列波导光栅包括反射镜组件、集成波导芯片、基片、端ロ、输入光纤、输出光纤；在基片上固定有反射镜组件、集成波导芯片、端ロ ；端ロー端与集成波导芯片相连，端ロ另一端与输入光纤、输出光纤相连，反射镜组件包括相连接的反射镜装置、可调装置；所述集成波导芯片设有输入波导、平板波导区、阵列波导区、输出波导、芯片边沿端；输入波导至少为ー个或多个与输出波导位于集成芯片的同一侧，输入波导ー端和输出波导一端与平板波导区一端相连，输入波导另一端和输出波导另一端与端ロー端相连；阵列波导区一端与平板波导区另一端相连，阵列波导区另一端与芯片边沿端相连；反射镜装置与芯片边沿端相邻；反射镜装置包括顺次相连的反射镜、1/4波片、柱形透镜；可调装置包括上支架、下支架。 所述的上支架、下支架由两种不同膨胀系数的材料构成。所述的阵列波导区的出ロ形状为V形。本专利技术通过在阵列波导区中心对称线上引入ー个反射装置，可以提供ー种结构紧凑的AWG可解决常规AWG器件体积较大，器件封装复杂，输入光纤、输出光纤难以从同一侧引出等问题。在阵列波导区可调反射装置之前设置ー个1/4波片和ー个柱形透镜。1/4波片可实现入射光与反射光的模式转换，补偿了由于波导截面长宽不是严格的相等而导致光应カ不相等而产生模式上的色散。柱形透镜可实现反射光沿入射光原路返回，从而減少了反射过程中的损耗。附图说明图I是改进后带有反射装置的AWG的不意图；图2是本专利技术实现补偿热效应的原理示意图；图3是本专利技术可调谐AWG的实施例示意图；图4是阵列波导区的波导出ロ形状的改进；图5是反射装置的光路示意图；图6是AWG的常规形式；图中反射镜组件I、集成波导芯片2、基片3、反射镜装置4、可调装置5、输入波导6、平板波导区7、阵列波导区8、输出波导9、芯片边沿端10、端ロ 11、反射镜12、1/4波片13、柱形透镜14、上支架15、下支架16、输入光纤17、输出光纤18、V形19、电压可调机构20具体实施例方式具有温度偏振补偿的反射型阵列波导光栅包括反射镜组件I、集成波导芯片2、基片3、端ロ 11、输入光纤17、输出光纤18 ;在基片3上固定有反射镜组件I、集成波导芯片2、端ロ 11 ;端ロ 11 一端与集成波导芯片2相连，端ロ 11另一端与输入光纤17、输出光纤18相连，反射镜组件I包括相连接的反射镜装置4、可调装置5 ;所述集成波导芯片2设有输入波导6、平板波导区7、阵列波导区8、输出波导9、芯片边沿端10 ;输入波导6至少为ー个或多个与输出波导9位于集成芯片3的同一侧,输入波导6 —端和输出波导9 一端与平板波导区7 —端相连,输入波导6另一端和输出波导9另一端与端ロ 11 一端相连；阵列波导区8 一端与平板波导区7另一端相连，阵列波导区8另一端与芯片边沿端10相连；反射镜装置4与芯片边沿端10相邻；反射镜装置4包括顺次相连的反射镜12、1/4波片13、柱形透镜14 ;可调装置5包括上支架15、下支架16。所述的上支架5-1、下支架5-2由两种不同膨胀系数的材料构成。所述的阵列波导区8的出口形状为V形19。本专利技术通过在阵列波导区8引入一个可调的反射装置，可以提供一种结构紧凑的阵列波导光栅型的密集波分复用器/解复用器，其芯片制造、器件封装更为简単，能減少温度对中心波长的影响，井能实现中心波长可调谐的AWG。本专利技术同时提供了这ー器件的制作方法。 将含有多个波长信道的光学信号传输进输入波导6，经过平板波导区7和阵列波导区8，信号光由波导从芯片边沿端10发射出来，再经过反射镜组件I反射，再次返回阵列波导区8，然后再次经过平板波导区7和输出波导9实现多波长信号的解复用。由AWG的光栅方程λ 0=neff Δ D/m可知，AffG的中心波长λ ^由阵列波导的有效折射率neff，阵列波导区8相邻波导间长度差AD，以及光栅级数m決定。本专利技术提供了这样ー种阵列波导光栅器件，它包括安装在同一基板3上的两个部分(I)集成波导芯片2，在硅或其它基底材料上通过沉积、光刻、刻蚀或者扩散等各种方法形成的阵列波导光栅集成光学芯片，该芯片包括——输入波导6，其作用是与外部光本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种具有温度偏振补偿的反射型阵列波导光栅，其特征在于包括反射镜组件(I)、集成波导芯片(2)、基片(3)、端ロ(11)、输入光纤(17)、输出光纤(18);在基片(3)上固定有反射镜组件(I)、集成波导芯片(2 )、端ロ( 11);端ロ( 11) 一端与集成波导芯片(2 )相连，端ロ( 11)另一端与输入光纤(17)、输出光纤(18)相连，反射镜组件(I)包括相连接的反射镜装置(4)、可调装置(5);所述集成波导芯片(2)设有输入波导(6)、平板波导区(7)、阵列波导区(8)、输出波导(9)、芯片边沿端(10);输入波导(6)至少为ー个或多个与输出波导(9)位于集成芯片(3)的同一侧,输入波导(6) —端和输出波导(9) 一端与...
【专利技术属性】
技术研发人员：符建，谷颖杰，刘勇，
申请(专利权)人：符建，
类型：发明
国别省市：
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