光耦合裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光耦合裝置，其包括一個(gè)基底、一個(gè)形成于該基底上的平板光波導(dǎo)、一個(gè)形成于該平板光波導(dǎo)上的介質(zhì)光柵、一個(gè)平行于該介質(zhì)光柵設(shè)置于該介質(zhì)光柵上的調(diào)制電極及兩個(gè)平行于該介質(zhì)光柵設(shè)置于該平板光波導(dǎo)上且分別位于該介質(zhì)光柵兩側(cè)的地電極。該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束。該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡以會(huì)聚該激光束。該調(diào)制電極與該兩個(gè)地電極之間用于加載調(diào)制電場(chǎng)以通過電光效應(yīng)改變?cè)撈桨骞獠▽?dǎo)的折射率從而改變?cè)撗苌湫凸獠▽?dǎo)透鏡的焦距。如此，可以有效地將該激光束會(huì)聚入一個(gè)光學(xué)組件。
【專利說明】光耦合裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及集成光學(xué)裝置，特別涉及一種光耦合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成光學(xué)里，光源與光學(xué)組件的耦合需要考慮的問題有:雖然集成光學(xué)普遍采用方向性較佳的激光作為光源，然而激光發(fā)出的光束仍具有一定的發(fā)散角，如果直接讓光源與光學(xué)組件對(duì)接，光束中的發(fā)散光線將無法進(jìn)入光學(xué)組件，光利用率低。因此，如何將光源耦合至光學(xué)組件以使發(fā)散的光束會(huì)聚入光學(xué)組件以提高光利用率是一個(gè)重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，有必要提供一種可提高光利用率的光耦合裝置。
[0004]一種光耦合裝置，其包括一個(gè)基底、一個(gè)形成于該基底上的平板光波導(dǎo)、一個(gè)形成于該平板光波導(dǎo)上的介質(zhì)光柵、一個(gè)平行于該介質(zhì)光柵設(shè)置于該介質(zhì)光柵上的調(diào)制電極及兩個(gè)平行于該介質(zhì)光柵設(shè)置于該平板光波導(dǎo)上且分別位于該介質(zhì)光柵兩側(cè)的地電極。該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束。該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡(diffractivewaveguide lens)以會(huì)聚該激光束。該調(diào)制電極與該兩個(gè)地電極之間用于加載調(diào)制電場(chǎng)以通過電光效應(yīng)改變?cè)撈桨骞獠▽?dǎo)的折射率從而改變?cè)撗苌湫凸獠▽?dǎo)透鏡的焦距。
[0005]根據(jù)集成光學(xué) 理論，該介質(zhì)光柵與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成加載型光波導(dǎo)(strip/grating loaded waveguide),該平板光波導(dǎo)加載該介質(zhì)光柵的部分的等效折射率變大。如此，通過合理設(shè)置該介質(zhì)光柵的結(jié)構(gòu)，例如設(shè)置成啁啾光柵(chirped grating)便可構(gòu)成一個(gè)啁啾光柵類型的衍射型光波導(dǎo)透鏡。而該調(diào)制電極與該兩個(gè)地電極之間加載調(diào)制電場(chǎng)從而通過電光效應(yīng)改變?cè)撈桨骞獠▽?dǎo)的折射率，從而改變?cè)撗苌湫凸獠▽?dǎo)透鏡的焦距，有效地將該激光束會(huì)聚入光學(xué)組件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的光耦合裝置的立體示意圖。
[0007]圖2為圖1的光耦合裝置沿線I1-1I的剖面示意圖。
[0008]圖3為圖1的光電耦合裝置的介質(zhì)光柵的平面示意圖。
[0009]主要元件符號(hào)說明
【權(quán)利要求】
1.一種光耦合裝置，其包括一個(gè)基底、一個(gè)形成于該基底上的平板光波導(dǎo)、一個(gè)形成于該平板光波導(dǎo)上的介質(zhì)光柵、一個(gè)平行于該介質(zhì)光柵設(shè)置于該介質(zhì)光柵上的調(diào)制電極及兩個(gè)平行于該介質(zhì)光柵設(shè)置于該平板光波導(dǎo)上且分別位于該介質(zhì)光柵兩側(cè)的地電極；該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束；該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡以會(huì)聚該激光束；該調(diào)制電極與該兩個(gè)地電極之間用于加載調(diào)制電場(chǎng)以通過電光效應(yīng)改變?cè)撈桨骞獠▽?dǎo)的折射率從而改變?cè)撗苌湫凸獠▽?dǎo)透鏡的焦距。
2.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該基底采用鈮酸鋰晶體制成。
3.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該平板光波導(dǎo)在鈮酸鋰中擴(kuò)散入金屬鈦單質(zhì)而形成。
4.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該介質(zhì)光柵在鈮酸鋰中擴(kuò)散入金屬鈦單質(zhì)而形成。
5.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該基底呈矩形，并包括一個(gè)第一頂面及一個(gè)與該第一頂面連接的第二頂面；該平板光波導(dǎo)呈矩形，位于該第一頂面上，并包括一個(gè)與該第一頂面相背的第二頂面及一個(gè)與該第二頂面連接且與該第一側(cè)面共面的第二側(cè)面；該將介質(zhì)光柵設(shè)置于該第二頂面上，并包括一個(gè)與該第二頂面相背的第三頂面；該光電耦合裝置通過在一個(gè)包括該第三頂面鈮酸鋰毛坯的該第三頂面鍍上金屬鈦單質(zhì)然后高溫將金屬鈦擴(kuò)散入該鈮酸鋰毛坯以形成用于制作該平板光波導(dǎo)及該介質(zhì)光柵的擴(kuò)散有金屬鈦的鈮酸鋰部分，而沒有擴(kuò)散有金屬鈦的鈮酸鋰部分即為該基底，然后在第三頂面上蝕刻至該第二頂面以形成該介質(zhì)光柵及該平板光波導(dǎo)。
6.如權(quán)利要求5所述的光耦合裝置，其特征在于，該介質(zhì)光柵是一個(gè)啁啾光柵。
7.如權(quán)利要求6所述的光耦合裝置，其特征在于，該介質(zhì)光柵包括多個(gè)矩形的、平行設(shè)置的介質(zhì)部分，該多個(gè)介質(zhì)部分垂直于該第一側(cè)面與該第二側(cè)面設(shè)置，且高度基本相同；該多個(gè)介質(zhì)部分的數(shù)目為奇數(shù)，并關(guān)于一個(gè)對(duì)稱軸對(duì)稱分布，且沿該對(duì)稱軸到遠(yuǎn)離該對(duì)稱軸的方向，該介質(zhì)部分的寬度越來越`小，而相鄰兩個(gè)該介質(zhì)部分的間隙也越來越小。
8.如權(quán)利要求6所述的光耦合裝置，其特征在于，以該介質(zhì)光柵的寬度方向?yàn)镮軸，該對(duì)稱軸與X軸的相交點(diǎn)為原點(diǎn)，沿該對(duì)稱軸到遠(yuǎn)離該對(duì)稱軸的方向?yàn)镮軸正向，該


I1 ^ ηπ、介質(zhì)部分的第^個(gè)邊界^滿足如下條件:—，其中，χ?>0,Λ為正整數(shù)，《

~=I ^_k^及為常數(shù)且與該衍射型光波導(dǎo)透鏡的焦距相關(guān)。
9.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該調(diào)制電極與該兩個(gè)地電極的長度大于或者等于該介質(zhì)光柵的長度。
10.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該調(diào)制電極的寬度略小于該介質(zhì)光柵的寬度。
11.如權(quán)利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，該光耦合裝置還包括一個(gè)設(shè)置于該介質(zhì)光柵與該調(diào)制電極及該基底與該兩個(gè)地電極之間的緩沖層，用于防止光波被該調(diào)制電極與該兩個(gè)地電極所吸收。
12.如權(quán)利要求11所述的`光耦合裝置，其特征在于，該緩沖層采用二氧化硅制成。
【文檔編號(hào)】G02F1/035GK103869425SQ201210547464
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】黃新舜 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司