专利名称：基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学元器件，尤其是涉及一种基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关。
背景技术：
光开关是光通信与光信息处理中的重要光学元器件。目前，用于制作光开关的方法有多种，最基本的是采用精密机械加工的方法，其体积相当大，驱动功率相当高；利用微机械技术，采用平面工艺手段，可以获得尺寸非常小的器件，虽然是制作大规模开关阵列的重要方法之一，但驱动电压依然相当高。利用集成光学技术，基于平面光波导方式，是制作低驱动电压或驱动功率的光开关的主要方法。基于有机聚合物材料和热光效应、采用Y分支器件结构的数字型光开关，是主要的集成光学型光开关类型，但其所要求的驱动功率依然相当的高。为了进一步提高集成光学型的光开关驱动效率，本实用新型提出了利用多模干涉耦合器结构制作低驱动功率的聚合物热光型光波导开关。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关，实现光开关的低功率驱动。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是包括分别与多模干涉光波导区的输入端和输出端连接的一个单模输入光波导和两个单模输出光波导，在沿光传输方向的多模干涉光波导区上方的一侧设置一个加热器，一个单模输入光波导的输入端和两个单模输出光波导的输出端构成一个1×2的光波导开关。
在多模干涉光波导区的输入端连接两个单模输入光波导，在沿光传输方向的多模干涉光波导区上方的两侧分别设置一个加热器，两个单模输入光波导的输入端和两个单模输出光波导的输出端构成一个阻塞型的2×2的光波导开关。多模干涉光波导区的长度和宽度满足2×2的多模干涉光波导的单自映象条件，且为单自映象的奇数阶情况，即从其一个输入端输入的光波将从其传输中轴对称的另一侧输出端输出。
所述的加热器以通电方式加热工作的金属电极。
本实用新型具有的有益的效果是
本实用新型基于多模干涉耦合器结构，利用了聚合物材料的热光效应，光波导开关具有驱动功率低，器件尺寸小，制作工艺简单等优点。
图1是基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型1×2光波导开关；图2是基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型2×2光波导开关。
图中1、多模干涉光波导区，2、单模输入光波导，3、单模输出光波导，4、单模输出光波导，5、加热器，6、加热器，7、单模输入光波导。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括分别与多模干涉光波导区1的输入端和输出端连接的一个单模输入光波导2和两个单模输出光波导3、4在沿光传输方向的多模干涉光波导区1上方的一侧设置一个加热器5，一个单模输入光波导2的输入端和两个单模输出光波导3、4的输出端构成一个1×2的光波导开关。
如图2所示，在多模干涉光波导区1的输入端连接两个单模输入光波导2、7，在沿光传输方向的多模干涉光波导区1上方的两侧分别设置一个加热器5、6，两个单模输入光波导2、7的输入端和两个单模输出光波导3、4的输出端构成一个阻塞型的2×2的光波导开关。
多模干涉光波导区1的长度和宽度满足2×2的多模干涉光波导的单自映象条件，且为单自映象的奇数阶情况，即从其一个输入端输入的光波将从其传输中轴对称的另一侧输出端输出。
所述的加热器以通电方式加热工作的金属电极。所述的光波导为聚合物光波导。
本实用新型的实施方式有多种，以下为一实施例，但决非仅限于此实施例。
以硅片或玻璃为衬底，采用旋转涂敷成膜法制作下限制聚合物层，再制作聚合物芯层，并用光刻与干法刻蚀，制作出多模干涉光波导区1和单模输入光波导2、7和单模输出光波导3、4的波导图形。完成芯层后涂敷上限制聚合物层。在完成聚合物光波导各层之后，在聚合物上蒸上一层金属金。通常会在金层与聚合物层间加蒸一层薄的金属铬或钛，以增强金与聚合物间的粘附性。再此基础上，进行光刻和金与铬的腐蚀，制作出所需要的作为加热器5、6的金属金电极结构。通常会在加热器的加热区之外进行电镀，加厚金层，以提高加热器在加热时的效率。
权利要求1.一种基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关，其特征在于包括分别与多模干涉光波导区(1)的输入端和输出端连接的一个单模输入光波导(2)和两个单模输出光波导(3、4)，在沿光传输方向的多模干涉光波导区(1)上方的一侧设置一个加热器(5)，一个单模输入光波导(2)的输入端和两个单模输出光波导(3、4)的输出端构成一个1×2的光波导开关。
2.根据权利要求1所述的一种基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关，其特征在于在多模干涉光波导区(1)的输入端连接两个单模输入光波导(2、7)，在沿光传输方向的多模干涉光波导区(1)上方的两侧分别设置一个加热器(5、6)，两个单模输入光波导(2、7)的输入端和两个单模输出光波导(3、4)的输出端构成一个阻塞型的2×2的光波导开关。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关，其特征在于多模干涉光波导区(1)的长度和宽度满足2×2的多模干涉光波导的单自映象条件，且为单自映象的奇数阶情况，即从其一个输入端输入的光波将从其传输中轴对称的另一侧输出端输出。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关，其特征在于所述的加热器以通电方式加热工作的金属电极。
专利摘要本实用新型公开了一种基于多模干涉耦合器结构的聚合物热光型光波导开关。包括分别与多模干涉光波导区的输入端和输出端连接的一个单模输入和两个单模输出光波导，在沿光传输方向的多模干涉光波导区上方的一侧设置一个加热器，一个单模输入光波导的输入端和两个单模输出光波导的输出端构成1×2的光波导开关。在多模干涉光波导区的输入端连接两个单模输入光波导，在沿光传输方向的多模干涉光波导区上方的两侧分别设置一个加热器，两个单模输入光波导的输入端和两个单模输出光波导的输出端构成阻塞型的2×2的光波导开关。由于采用了多模干涉耦合器结构，利用了聚合物材料的热光效应，本实用新型具有低的驱动功率，小的器件尺寸，简单的制作工艺。
文档编号H04B10/12GK2783350SQ20052010222
公开日2006年5月24日 申请日期2005年5月16日 优先权日2005年5月16日
发明者杨建义, 王帆, 万辰, 李宇波, 江晓清, 王明华 申请人:浙江大学