可调节波长的多模干涉耦合器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种可调节波长的多模干涉耦合器，包括一多模干涉仪，还包括一设置于所述多模干涉仪上方的一光辐射发生器，所述光辐射发生器发射适当波长的光源对所述多模干涉仪进行激励；还可以在所述多模干涉仪上方设置一加热电阻，所述加热电阻与一电源相连，所述电源对所述加热电阻进行电学加热，对所述多模干涉仪进行激励。对多模干涉仪进一步地根据需要调节激励源的功率，从而调节载流子的浓度，实现所述多模干涉仪相位的改变并使其在不同的波长下工作。本发明通过光辐照或加热电阻加热的方式可以根据需要调节多模干涉仪中载流子的浓度，从而可以提高器件工作的稳定性，并且可以根据需要改变器件的工作波长。
【专利说明】
可调节波长的多模干涉絹合器
技术领域
[0001]本发明涉及光电信息中的耦合器领域，具体为一种可调节波长的多模干涉耦合器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着物联网的迅猛发展，光纤通信系统作为物联网的重要依托，其发展受到更多的重视。在长途骨干网领域，随着光传输技术的成熟和发展，世界范围内出现了干线传输网络的建设热潮，传输带宽、传输容量快速发展。
[0003]随着光纤通信系统的发展，光器件的发展也同样面临着机遇和挑战，如何开发出性能优良、价格低廉的光器件已经成为人们所面临的首要问题。在光通信用各种器件中，光耦合器是一类能使传输中的光信号在特殊结构区域内发生耦合，并进行再分配的器件。正是由于耦合器的这种特性，从波分复用(WDM)系统到无源光网络(PON)系统，光耦合器都具有不可替代的重要地位。光耦合器按照结构和制作工艺可分为熔融拉锥型和波导型，波导型光耦合器具有体积小、重量轻、易于集成等特点，在集成光学中得到了广泛的应用。作为波导型光耦合器的一种，多模干涉(MMI)光耦合器以其结构紧凑、低的插入损耗、频带较宽、制作工艺简单、容差性好及对偏振不敏感等特点，已经越来越多地应用于光通信系统中。传统MMI型器件多为Si基或GaAs基强限制(芯层和包层折射率差较大)脊形波导结构。
[0004]因而，通过技术手段减小工艺容差对器件性能的影响，且使多模干涉仪可以在多个波长下工作具有极其重要的意义。多模干涉仪的原理是自映像效应，主要有方形和楔形两种结构，有铌酸锂、聚合物、三五族、硅等不同的制备材料。由于不同材料的折射率不同，故光场在不同材料结构的分布也不同，根据具体材料的光场分布和应用要求，来设计具体结构的多模干涉仪。然而，材料中载流子的浓度对材料的折射率产生了重要的影响，通过光照或加热的方式可以改变材料的载流子浓度，从而有效的改变材料的折射率，进而实现多模干涉仪在多波长下工作。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是提供一种可调节波长的多模干涉耦合器，通过光辐照或加热电阻加热的方式可以根据需要调节多模干涉仪中载流子的浓度，从而可以提高器件工作的稳定性，并且可以根据需要改变器件的工作波长。
[0006]本发明采用以下方案实现:一种可调节波长的多模干涉耦合器，包括一多模干涉仪，还包括一设置于所述多模干涉仪上方的一光辐射发生器，所述光辐射发生器发射适当波长的光源对所述多模干涉仪进行激励(辐射光波长应等于小于多模干涉仪制备材料的带隙对应的激发波长)，使其材料内部产生载流子，从而改变材料的折射率，进一步根据需要调节光源的功率，从而调节载流子的浓度，实现所述多模干涉仪相位的改变并使其在不同的波长下工作。
[0007]本发明还采用以下方案实现:一种可调节波长的多模干涉耦合器，包括一多模干涉仪，还包括一设置于所述多模干涉仪上方的一加热电阻，所述加热电阻与一电源相连，所述电源对所述加热电阻进行电学加热，对所述多模干涉仪进行激励，使其材料内部产生载流子，从而改变材料的折射率，进一步根据需要调节加热电阻的功率，从而调节载流子的浓度，实现所述多模干涉仪相位的改变并使其在不同的波长下工作。
[0008]综上所述，本发明通过光、热的方式激励多模干涉仪中的载流子，从而改变和调控多模干涉仪中载流子的浓度，从而可以通过激励源的功率改变相位偏差和工作波长。
[0009]由于在一般环境下，材料的折射率一定，故工艺加工的多模干涉仪的工作波长范围非常狭窄，此外，由于工艺容差、环境温度等对器件造成一定的影响，从而影响了器件的相位偏差等特性。因此，本发明通过光辐照或加热电阻加热的方式可以根据需要调节多模干涉仪中载流子的浓度，从而可以提高器件工作的稳定性，并且可以根据需要改变器件的工作波长。且本专利针对不同结构、不同材料的多模干涉仪均适用。
【附图说明】
[0010]图1为多模干涉仪的基本工作原理示意图。
[0011 ]图2为光激励的多模干涉仪的结构图。
[0012]图3为热激励的多模干涉仪的结构图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，多模干涉仪的基本工作原理为:信号光和本振光分别从两个输入端进入多模干涉仪，经混频后输出4路光信号。
[0014]本实施例提供一种可调节波长的多模干涉耦合器，包括一多模干涉仪，还包括一设置于所述多模干涉仪上方的一光辐射发生器，所述光辐射发生器发射适当波长的光源对所述多模干涉仪进行激励，使其材料内部产生载流子，从而改变材料的折射率，进一步根据需要调节光源的功率，从而调节载流子的浓度，实现所述多模干涉仪相位的改变并使其在不同的波长下工作。如图2所示，光从顶部辐照到多模干涉仪表面，多模干涉仪对光进行吸收。
[0015]本实施例还提供一种可调节波长的多模干涉耦合器，包括一多模干涉仪，还包括一设置于所述多模干涉仪上方的一加热电阻，所述加热电阻与一电源相连，所述电源对所述加热电阻进行电学加热，对所述多模干涉仪进行激励，使其材料内部产生载流子，从而改变材料的折射率，进一步根据需要调节加热电阻的功率，从而调节载流子的浓度，实现所述多模干涉仪相位的改变并使其在不同的波长下工作。如图3所示，多模干涉仪顶部放置加热电阻，通过电阻加热激励多模干涉仪内部的载流子浓度。
[0016]综上所述，本实施例通过光、热的方式激励多模干涉仪中的载流子，从而改变和调控多模干涉仪中载流子的浓度，从而可以通过激励源的功率改变相位偏差和工作波长。
[0017]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种可调节波长的多模干涉耦合器，包括一多模干涉仪，其特征在于:还包括一设置于所述多模干涉仪上方的一光辐射发生器，所述光辐射发生器发射适当波长的光源对所述多模干涉仪进行激励，使其材料内部产生载流子，从而改变材料的折射率，进一步根据需要调节光源的功率，从而调节载流子的浓度，实现所述多模干涉仪相位的改变并使其在不同的波长下工作。2.—种可调节波长的多模干涉耦合器，包括一多模干涉仪，其特征在于:还包括一设置于所述多模干涉仪上方的一加热电阻，所述加热电阻与一电源相连，所述电源对所述加热电阻进行电学加热，对所述多模干涉仪进行激励，使其材料内部产生载流子，从而改变材料的折射率，进一步根据需要调节加热电阻的功率，从而调节载流子的浓度，实现所述多模干涉仪相位的改变并使其在不同的波长下工作。
【文档编号】G02F1/01GK106019639SQ201610530139
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】陈洪敏, 崔文静
【申请人】三明学院