光纤集成光开关、制造方法及光开关方法

文档序号:26138385发布日期:2021-08-03 14:21阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光纤集成光开关,其特征在于,包括:入射光纤(1),出射光纤(2),所述入射光纤(1)与出射光纤(2)同轴且端面相对,所述入射光纤(1)与出射光纤(2)相对的端面上分别镀有第一反射膜(3)和第二反射膜(4),入射光纤(1)与出射光纤(2)之间存在间隙构成法珀腔;第一反射膜(3)或第二反射膜(4)上或法珀腔内设有铌酸锂晶体薄膜(5),所述铌酸锂晶体薄膜(5)覆盖入射光纤(1)的纤芯区;所述铌酸锂晶体薄膜(5)两侧施加从入射光纤(1)侧到出射光纤(2)侧的电压。

2.根据权利要求1所述的光纤集成光开关,其特征在于,所述第一反射膜(3)和第二反射膜(4)均为由二氧化硅和五氧化二钽叠加组成的反射膜。

3.根据权利要求1所述的光纤集成光开关,其特征在于,还包括电源(8),所述电源(8)的正极和负极分别连接于铌酸锂晶体薄膜(5)靠入射光纤(1)的一侧和靠出射光纤(2)的一侧。

4.根据权利要求1所述的光纤集成光开关,其特征在于,还包括电源(8),所述电源(8)的正极和负极分别连接于入射光纤(1)和出射光纤(2)相对端面的包层区。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的光纤集成光开关,其特征在于,所述电源(8)的正极和负极通过微电极与铌酸锂晶体薄膜(5)或光纤的包层区连接。

6.根据权利要求1所述的光纤集成光开关,其特征在于,所述法珀腔粘附在玻璃基板(9)上,所述铌酸锂晶体薄膜(5)固定在法珀腔内的玻璃基板(9)上。

7.一种光纤集成光开关的制造方法,用于制造如权利要求3所述的光纤集成光开关,其特征在于,包括:

a1、将一根端面镀有反射膜的光纤置于光纤固定器上,作为入射光纤(1);将与入射光纤(1)同样的端面镀有反射膜的光纤作为出射光纤(2);

利用紫外固化胶将铌酸锂晶体薄膜(5)粘附在入射光纤(1)的镀反射膜端面上,所述铌酸锂晶体薄膜(5)覆盖入射光纤(1)的纤芯区;或将铌酸锂晶体薄膜(5)粘附在出射光纤(2)的镀反射膜端面上,所述铌酸锂晶体薄膜(5)覆盖出射光纤(2)的纤芯区;

将两根微电极分别镀在铌酸锂晶体薄膜(5)的两侧;

a2、将两根光纤放置于光纤对准夹具的v型槽上,镀反射膜的端面相对,利用压电机械驱动两根光纤对准靠近形成法珀腔;

a3、将电源(8)的正极和负极分别连接于铌酸锂晶体薄膜(5)靠入射光纤(1)一侧的微电极和靠出射光纤(2)一侧的微电极。

8.一种光纤集成光开关的制造方法,用于制造如权利要求4所述的光纤集成光开关,其特征在于,包括:

b1、将一根端面镀有反射膜的光纤置于光纤固定器上,作为入射光纤(1);将与入射光纤(1)同样的端面镀有反射膜的光纤作为出射光纤(2);

利用紫外固化胶将铌酸锂晶体薄膜(5)粘附在入射光纤(1)的镀反射膜端面上,所述铌酸锂晶体薄膜(5)覆盖入射光纤(1)的纤芯区;或将铌酸锂晶体薄膜(5)粘附在出射光纤(2)的镀反射膜端面上;所述铌酸锂晶体薄膜(5)覆盖出射光纤(2)的纤芯区;

将两根微电极分别镀在入射光纤(1)和出射光纤(2)相对端面的包层区;

b2、将两根光纤放置于光纤对准夹具的v型槽上,镀反射膜的端面相对,利用压电机械驱动两根光纤对准靠近形成法珀腔;

b3、将电源(8)的正极和负极分别连接于入射光纤(1)和出射光纤(2)相对端面的包层区的微电极上。

9.一种光纤集成光开关的制造方法,用于制造如权利要求6所述的光纤集成光开关,其特征在于,包括:

c1、将一根端面镀有反射膜的光纤置于光纤固定器上,作为入射光纤(1);将与入射光纤(1)同样的端面镀有反射膜的光纤作为出射光纤(2);

c2、将两根光纤放置于光纤对准夹具的v型槽上,镀反射膜的端面相对,利用压电机械驱动两根光纤对准靠近形成法珀腔;

利用紫外固化胶将法珀腔粘附在玻璃基板(9)上;

c3、安装铌酸锂晶体薄膜(5),采用如下两种方式之一:

方式一:将两根微电极(6)和(7)分别镀在铌酸锂晶体薄膜(5)的两侧,再将铌酸锂晶体薄膜(5)放置于法珀腔中的玻璃基板上并覆盖入射光纤(1)的纤芯区,利用紫外固化胶将铌酸锂晶体粘附固定在玻璃基板(9)上;

方式二:将两根微电极(6)和(7)分别镀在入射光纤(1)和出射光纤(2)相对端面的包层区;

c4、将电源(8)的正极和负极分别连接于微电极(6)和(7)上。

10.一种基于权利要求1-6所述光纤集成光开关的光开关方法,其特征在于,包括:

(1)入射光从法珀腔靠入射光纤(1)的一端进入,经过铌酸锂晶体薄膜(5),从法珀腔靠出射光纤(2)的一端输出,固定入射光频率,调节铌酸锂晶体薄膜(5)两侧的电压,使入射光从法珀腔输出的光强最大,从而实现集成光开关的“开”状态;

(2)调节铌酸锂晶体薄膜(5)两侧的电压,使入射光从法珀腔输出的光强最小,从而实现集成光开关的“关”状态。


技术总结
本发明公开了一种光纤集成光开关、该光开关的制造方法以及利用该光开关实现开关的方法;其中光纤集成光开关包括:入射光纤和出射光纤,入射光纤与出射光纤同轴且端面相对,所述入射光纤与出射光纤相对的端面上分别镀有第一反射膜和第二反射膜,入射光纤与出射光纤之间存在间隙构成法珀腔;第一反射膜或第二反射膜上或法珀腔内设有铌酸锂晶体薄膜,铌酸锂晶体薄膜覆盖入射光纤的纤芯区;所述铌酸锂晶体薄膜两侧施加从入射光纤侧到出射光纤侧的电压。通过改变外加电压来改变法珀腔的腔长,从而改变透射谱,实现光开关的作用。

技术研发人员:夏可宇;吕帆;阮亚平;潘瑞凯;张晔;陆延青
受保护的技术使用者:南京大学
技术研发日:2021.04.20
技术公布日:2021.08.03
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