光耦合装置制造方法
【专利摘要】一种光耦合装置，其包括一基底、一平板光波导、一介质光栅、一对第一电极及一对第二电极。该基底包括一顶面及一底面。该平板光波导形成于该顶面上，该介质光栅形成于该平板光波导上，该对第一电极包括位于该介质光栅两侧的一第一调制电极及一第一地电极。该第二电极包括一覆盖于该介质光栅上的第二调制电极及一设置于该底面的第二地电极。该平板光波导用于与一激光光源对接以接收该激光光源发出的激光束。该介质光栅与该平板光波导构成一衍射型光波导透镜以会聚该激光束。该对第一电极用于加载第一调制电场以改变平板光波导相对于激光束中的横电波的折射率。该对第二电极用于加载第二调制电场以改变平板光波导相对于激光束中的横磁波的折射率。
【专利说明】光耦合装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及集成光学装置，特别涉及一种光耦合装置。
【背景技术】
[0002]在集成光学里，光源与光学元件的耦合需要考虑的问题有:虽然集成光学普遍采用方向性较佳的激光作为光源，然而激光发出的光束仍具有一定的发散角，如果直接让光源与光学元件对接，光束中的发散光线将无法进入光学元件，光利用率低。因此，如何将光源耦合至光学元件以使发散的光束会聚入光学元件以提高光利用率是一个重要课题。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，有必要提供一种可提高光利用率的光耦合装置。
[0004]一种光耦合装置，其包括一个基底、一个平板光波导、一个介质光栅、一对条状的第一电极及一对条状的第二电极。该基底包括一个顶面及一个与该顶面相背的底面。该平板光波导形成于该顶面上，该介质光栅形成于该平板光波导上，该对第一电极位于该光波导上且包括一个第一调制电极及一个第一地电极。该第一调制电极及该第一地电极位于该介质光栅两侧。该第二电极包括一个覆盖于该介质光栅上的第二调制电极及一个设置于该底面与该第二调制电极相背的第二地电极。该平板光波导用于与一个激光光源对接以接收该激光光源发出的激光束。该介质光栅沿平行于该激光束的入射方向设置，并与该平板光波导构成一个衍射型光波导透镜(diffractive waveguide lens)以会聚该激光束。该对第一电极用于加载第一调制电场以通过光电效应改变平板光波导相对于激光束中的横电波(transverse electric wave)的折射率。该对第二电极用于加载第二调制电场以通过光电效应改变平板光波导相对于激光束中的横磁波(transverse magnetic wave)的折射率。
[0005]根据集成光学理论，该介质光栅与该平板光波导构成加载型光波导(strip/grating loaded waveguide),该平板光波导加载该介质光栅的部分的等效折射率变大。如此，通过合理设置该介质光栅的结构，例如设置成啁啾光栅(chirped grating)便可构成一个啁啾光栅类型的衍射型光波导透镜。而该对第一电极及第二电极可以分别加载第一、第二调制电场从而分别改变横电波及横磁波相对于该平板光波导的折射率，从而有效的将该横电波及横磁波会聚入光学兀件。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本发明较佳实施方式的光耦合装置的立体示意图。
[0007]图2为本发明较佳实施方式的光耦合装置的分解示意图。
[0008]图3为图1的光耦合装置沿线II1-1II的剖面示意图。
[0009]图4为图1所示的光耦合装置的介质光栅的平面示意图。
[0010]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种光耦合装置，其包括一个基底、一个平板光波导、一个介质光栅、一对条状的第一电极及一对条状的第二电极；该基底包括一个顶面及一个与该顶面相背的底面；该平板光波导形成于该顶面上，该介质光栅形成于该平板光波导上，该对第一电极位于该光波导上且包括一个第一调制电极及一个第一地电极；该第一调制电极及该第一地电极位于该介质光栅两侧；该第二电极包括一个覆盖于该介质光栅上的第二调制电极及一个设置于该底面与该第二调制电极相背的第二地电极；该平板光波导用于与一个激光光源对接以接收该激光光源发出的激光束；该介质光栅沿平行于该激光束的入射方向设置，并与该平板光波导构成一个衍射型光波导透镜以会聚该激光束；该对第一电极用于加载第一调制电场以通过光电效应改变平板光波导相对于激光束中的横电波的折射率；该对第二电极用于加载第二调制电场以通过光电效应改变平板光波导相对于激光束中的横磁波的折射率。
2.如权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，该电光调制器还包括设置于该介质光栅与该第二调制电极之间的缓冲层，该缓冲层用来防止光波被该第二调制电极所吸收。
3.如权利要求2所述的电光调制器，其特征在于，该缓冲层采用二氧化硅制成。
4.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该基底的材料采用铌酸锂晶体。
5.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该基底基本呈矩形，还并包括一个与该顶面连接的侧面，该平板光波导通过向该顶面镀上金属钛后高温将金属钛扩散入该基底而形成；该平板光波导为矩形，该顶面即为该平板光波导的顶面，该侧面为该平板光波导的侧面。
6.如权利要求5所述的光耦合装置，其特征在于，该介质光栅通过蚀刻该平板光波导的顶面而形成。
7.如权利要求5所述的光耦合装置，其特征在于，该介质光栅是一个啁啾光栅，其包括多个矩形的、平行设置的介质部分，该多个介质部分垂直于该侧面设置，且高度基本相同；该多个介质部分的数目为奇数，并关于一个对称轴对称分布，且沿该对称轴到远离该对称轴的方向，该介质部分的宽度越来越小，而相邻两个该介质部分的间隙也越来越小。
8.如权利要求7所述的光耦合装置，其特征在于，该介质光栅的宽度方向为轴，该对称轴与X轴的相交点为原点，沿该对称轴到远离该对称轴的方向为X轴正向，以该激光束在X处与原点处的相位差为卩轴，根据平板光波导波动理论可得:
9.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该对第一电极的长度及高度大于或者等于该介质光栅的长度。
【文档编号】G02F1/035GK103885137SQ201210563711
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】黄新舜 申请人:鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司