一种低损耗低驱动电压的高速偏振控制器及光量子偏振态控制模块的制作方法

文档序号:12249262阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低损耗低驱动电压的高速偏振控制器,其特征在于,包括:基底晶片(5)、下粘接层(6)、铌酸锂单晶薄膜(7)、直条型光学波导(3-1)、下层金属电极(8)、上层金属电极(9),

所述基底晶片(5)为光学级、双面抛光的铌酸锂或石英晶片,其厚度为0.1mm至2mm;

所述下粘接层(6)为二氧化硅薄膜,位于基底晶片(5)与铌酸锂单晶薄膜(7)之间,厚度为0.1μm至5μm;

所述铌酸锂单晶薄膜(7)具有单晶结构,切向为X切Z传或Y切Z传,厚度为0.1μm至10μm;

所述直条型光学波导(3-1)为钛扩散波导,其扩散宽度为0.1μm至10μm,扩散深度为0.1μm至10μm;

所述下层金属电极(8)为金或铝薄膜电极,金属薄膜厚度为0.1μm至30μm,位于直条型光学波导(3-1)的正下方、掩埋于下粘接层(6)中;

所述上层金属电极(9)为金或铝薄膜电极,金属薄膜厚度为0.1μm至30μm,位于直条型光学波导(3-1)的上方并分置于直条型光学波导(3-1)的左右两侧,形成共面电极结构。

2.根据权利要求1所述的一种低损耗低驱动电压的高速偏振控制器,其特征在于,还包括金属封装管壳壳体(10)、金属封装管壳引脚(11)、金线(12)、单孔套管光纤模块(13-1),金属封装管壳引脚(11)通过金线(12)分别与下层金属电极(8)和上层金属电极(9)连接,直条型光学波导(3-1)的输入端和输出端分别与单孔套管光纤模块(13-1)进行耦合粘接。

3.根据权利要求2所述的一种低损耗低驱动电压的高速偏振控制器,其特征在于,刻蚀区域(A)中的下层金属电极(8)为通过干法刻蚀技术刻蚀掉该部分的铌酸锂单晶薄膜(7)露出来的,下层金属电极(8)与金属封装管壳壳体(10)上的金属封装管壳引脚(11)进行键合引线,上层金属电极(9)通过金线(12)与金属封装管壳壳体(10)上的金属封装管壳引脚(11)进行键合引线。

4.一种光量子偏振态控制模块,其特征在于,包括:基底晶片(5)、下粘接层(6)、铌酸锂单晶薄膜(7)、直条型光学波导(3-1)、下层金属电极(8)、上层金属电极(9)、定向耦合器型光学波导(3-2)、金属封装管壳,

所述基底晶片(5)为光学级、双面抛光的铌酸锂或石英晶片,其厚度为0.1mm至2mm;

所述下粘接层(6)为二氧化硅薄膜,位于基底晶片(5)与铌酸锂单晶薄膜(7)之间,厚度为0.1μm至5μm;

所述铌酸锂单晶薄膜(7)具有单晶结构,切向为X切Z传或Y切Z传,厚度为0.1μm至10μm;

所述直条型光学波导(3-1)为钛扩散波导,其扩散宽度为0.1μm至10μm,扩散深度为0.1μm至5μm;

所述下层金属电极(8)为金或铝薄膜电极,金属薄膜厚度为0.1μm至30μm,位于直条型光学波导(3-1)的正下方、掩埋于下粘接层(6)中;

所述上层金属电极(9)为金或铝薄膜电极,金属薄膜厚度为0.1μm至30μm,位于直条型光学波导(3-1)的上方并分置于直条型光学波导的左右两侧,形成共面电极结构;

所述定向耦合器型光学波导(3-2)为钛扩散波导,采用定向耦合器型结构,其扩散宽度为0.1μm至10μm,扩散深度为0.1μm至10μm。

5.根据权利要求4所述的一种光量子偏振态控制模块,其特征在于,所述金属封装管壳包括:金属封装管壳壳体(10)、金属封装管壳引脚(11)、金线(12)、单孔套管光纤模块(13-1)、双孔套管光纤模块或双套管光纤模块(13-2);金属封装管壳引脚(11)通过金线(12)分别与下层金属电极(8)和上层金属电极(9)连接,直条型光学波导(3-1)的输入端、定向耦合器型光学波导(3-2)的输出端分别与单孔套管光纤模块(13-1)、双孔套管光纤模块或双套管光纤模块(13-2)进行耦合粘接。

6.根据权利要求5所述的一种光量子偏振态控制模块,其特征在于,单孔套管光纤模块(13-1)包括单孔的铌酸锂套管或玻璃套管以及一根单模光纤或保偏光纤,粘接于直条型光学波导(3-1)的输入端,双孔套管光纤模块或双套管光纤模块(13-2)包括双孔的铌酸锂套管或玻璃套管,或两个单孔的铌酸锂套管或玻璃套管,套管的双孔或两个单孔各穿有一根单模光纤或保偏光纤,双孔套管光纤模块或双套管光纤模块(13-2)粘接于定向耦合器型光学波导(3-2)的输出端。

7.根据权利要求4所述的一种光量子偏振态控制模块,其特征在于,刻蚀区域(A)中的下层金属电极(8)为通过干法刻蚀技术刻蚀掉该部分的铌酸锂单晶薄膜(7)露出来的,下层金属电极(8)与金属封装管壳壳体(10)上的金属封装管壳引脚(11)进行键合引线,上层金属电极(9)通过金线(12)与金属封装管壳壳体(10)上的金属封装管壳引脚(11)。

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