非互易光传输器件及包括其的光学装置制造方法及图纸

技术编号:18425173 阅读:6 留言:0更新日期:2018-07-12 01:43
提供了非互易光传输器件及包括该非互易光传输器件的光学装置。一种非互易光传输器件包括光输入部分、光输出部分、以及插置在光输入部分与光输出部分之间并包括光波导的中间连接部分。光波导中的任何一个或任何组合的复折射率在光输入部分与光输出部分之间变化,并且经过非互易光传输器件的光的传输方向由复折射率的变化控制。

Non reciprocal optical transmission device and optical device including the same

Non reciprocal optical transmission devices and optical devices including the non reciprocal optical transmission devices are provided. A non reciprocal light transmission device includes an optical input part, an optical output part, and an intermediate connection part inserted between the light input part and the light output part and including the optical waveguide. The complex refractive index of any or any combination in the optical waveguide varies between the light input part and the light output part, and the transmission direction of the light passing through the non reciprocal light transmission device is controlled by the change of the complex refractive index.

【技术实现步骤摘要】
非互易光传输器件及包括其的光学装置
与示例实施方式一致的装置和方法涉及光学器件和光学装置,更具体地,涉及非互易光传输器件及包括其的光学装置。
技术介绍
因为信号传输波导基本上同样地支持双向光传输,所以随后的光信号处理过程,例如信号调制、波长和偏振滤波、逻辑运算、信号放大等,不可避免地跟随着反向光信号的产生。例如,如果反向光信号被传送到光源,则会产生作为结果的二次效应,导致波长和光强度的不稳定以及不可控的噪声量。因此,需要用于隔离(分离)反向光信号的光学器件。对于基于非线性效应的任何光学器件以及使用激光光源的装置的稳定操作可能需要反向光信号的隔离。存在基于非线性效应的各种光学器件,诸如光逻辑运算器件、波长转换器件、光放大器、光缓存器、高次谐波发生器件等,并且基于非线性效应的光学器件可以是用于光信号处理的元件。
技术实现思路
示例实施方式可以解决至少上述问题和/或缺点、以及以上未描述的其它缺点。此外,示例实施方式没有被要求克服上述缺点,并且可能不会克服上述任何问题。示例实施方式提供了光波导型的非互易光传输器件。示例实施方式提供了利用复折射指数(或复折射率)的变化的非互易光传输器件。示例实施方式提供了芯片集成型的非互易光传输器件。示例实施方式提供了具有宽传输带宽的非互易光传输器件。示例实施方式提供了具有高非互易传输比和高正向传输效率的非互易光传输器件。示例实施方式提供了包括非互易光传输器件的光学装置(例如光探测和测距(LiDAR)装置、移动卫生保健装置等)。根据一示例实施方式的一方面,提供了一种非互易光传输器件,其包括光输入部分、光输出部分、以及插置在光输入部分与光输出部分之间并包括多个光波导的中间连接部分。所述多个光波导中的任何一个或任何组合的复折射率在光输入部分与光输出部分之间变化,并且经过非互易光传输器件的光的传输方向由复折射率的变化控制。复折射率在从光输入部分到光输出部分的方向上的变化样式和复折射率在从光输出部分到光输入部分的方向上的变化样式关于中间连接部分的中心非对称。所述多个光波导可以包括第一光波导和第二光波导,第一光波导的复折射率的实部的变化量(Δn1')与第二光波导的复折射率的实部的变化量(Δn2')之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小,并且在从光输出部分到光输入部分的方向上减小然后增大。第一光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn1")与第二光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn2")之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小。所述多个光波导可以包括第一光波导和第二光波导,第一光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn1")与第二光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn2")之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小。所述多个光波导中的任何一个或任何组合的宽度和厚度中的任何一个或两者可以在从光输入部分到光输出部分的方向上变化。所述多个光波导中的一个的宽度和厚度中的任何一个或两者可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小,并且在从光输出部分到光输入部分的方向上减小然后增大。所述多个光波导中的一个的宽度和厚度中的任何一个或两者可以在从光输入部分到光输出部分的方向上减小然后增大,并且在从光输出部分到光输入部分的方向上增大然后减小。非互易光传输器件还可以包括侧片,其设置在中间连接部分的一侧并且在所述多个光波导当中的光波导的一侧,侧片与该光波导之间的距离可以在从光输入部分到光输出部分的方向上变化。侧片与该光波导之间的距离可以在从光输入部分到光输出部分的方向上减小然后增大。侧片与该光波导之间的距离可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小。非互易光传输器件还可以包括侧片,其设置在中间连接部分的一侧并且在所述多个光波导中的光波导的一侧,侧片与该光波导之间的距离可以在从光输入部分到光输出部分的方向上变化,并且所述多个光波导中的任何一个或任何组合的宽度和厚度中的任何一个或两者可以在从光输入部分到光输出部分的方向上变化。光输入部分和光输出部分中的任何一个或两者可以具有Y分支结构。光输入部分、光输出部分和中间连接部分中的一部分可以包括半导体、聚合物、电介质和金属中的任何一种或任何组合。一种光学装置可以包括:所述非互易光传输器件;第一光学元件,其被配置为将光输入到非互易光传输器件的光输入部分中;以及第二光学元件,其被配置为接收从非互易光传输器件的光输出部分输出的光。非互易光传输器件、第一光学元件和第二光学元件的任何组合可以设置在芯片上。光学装置可以是光探测和测距装置。光学装置可以是卫生保健装置。根据一示例实施方式的一方面,提供了一种非互易光传输器件,其包括光输入部分、光输出部分、以及插置在光输入部分与光输出部分之间并包括多个光波导的中间连接部分。所述多个光波导中的任何一个或任何组合的宽度和厚度中的任何一个或两者在从光输入部分到光输出部分的方向上变化。所述多个光波导中的任何一个或任何组合的复折射率可以在光输入部分与光输出部分之间变化。所述多个光波导可以包括第一光波导和第二光波导,第一光波导的复折射率的实部的变化量(Δn1')与第二光波导的复折射率的实部的变化量(Δn2')之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小,并且在从光输出部分到光输入部分的方向上减小然后增大。所述多个光波导可以包括第一光波导和第二光波导,第一光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn1")与第二光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn2")之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小。所述多个光波导中的一个的宽度和厚度中的任何一个或两者可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小并且在从光输出部分到光输入部分的方向上减小然后增大,或者在从光输入部分到光输出部分的方向上减小然后增大并且在从光输出部分到光输入部分的方向上增大然后减小。非互易光传输器件还可以包括侧片,其设置在中间连接部分的一侧并且在所述多个光波导当中的光波导的一侧,侧片与该光波导之间的距离可以在从光输入部分到光输出部分的方向上减小然后增大,或者在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小。一种光学装置可以包括:所述非互易光传输器件;第一光学元件,其被配置为将光输入到非互易光传输器件的光输入部分中;以及第二光学元件,其被配置为接收从非互易光传输器件的光输出部分输出的光。根据一示例实施方式的一方面,提供了一种制造非互易光传输器件的方法,该方法包括:在基板上形成绝缘层,在绝缘层上形成半导体层,以及图案化半导体层以形成第一光波导、侧片和在第一光波导与侧片之间的第二光波导。第一光波导和第二光波导中的任何一个或两者的复折射率在第一光波导和第二光波导中的相应一个的第一端与第二端之间变化。图案化可以包括图案化半导体层以形成第一光波导和第二光波导中的任何一个或两者,第一光波导和第二光波导具有在第一端与第二端之间变化的宽度和厚度中的任何一个或两者。图案化可以包括图案化半导体层以形成侧片,侧片离第二光波导具有在侧片的第一端与第二端之间变化的距离。该方法还可以包括:在第一光波导、侧片和第二光波导上形成包覆层,将包覆层接合到另一基板,以及在包覆层接合到所述另一基板之后去除所述基板。附图说明以上和/或另外的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非互易光传输器件,包括:光输入部分;光输出部分;以及中间连接部分,其插置在所述光输入部分与所述光输出部分之间并包括多个光波导,其中所述多个光波导中的任何一个或任何组合的复折射率在所述光输入部分与所述光输出部分之间变化,并且经过所述非互易光传输器件的光的传输方向由所述复折射率的变化控制。

【技术特征摘要】
2016.12.30 KR 10-2016-01843581.一种非互易光传输器件,包括:光输入部分;光输出部分;以及中间连接部分,其插置在所述光输入部分与所述光输出部分之间并包括多个光波导,其中所述多个光波导中的任何一个或任何组合的复折射率在所述光输入部分与所述光输出部分之间变化,并且经过所述非互易光传输器件的光的传输方向由所述复折射率的变化控制。2.根据权利要求1所述的非互易光传输器件,其中所述复折射率在从所述光输入部分到所述光输出部分的方向上的变化样式和所述复折射率在从所述光输出部分到所述光输入部分的方向上的变化样式关于所述中间连接部分的中心非对称。3.根据权利要求1所述的非互易光传输器件,其中所述多个光波导包括第一光波导和第二光波导,以及所述第一光波导的复折射率的实部的变化量(Δn1')与所述第二光波导的复折射率的实部的变化量(Δn2')之间的差额在从所述光输入部分到所述光输出部分的方向上增大然后减小,并且在从所述光输出部分到所述光输入部分的方向上减小然后增大。4.根据权利要求3所述的非互易光传输器件,其中所述第一光波导的所述复折射率的虚部的变化量(Δn1")与所述第二光波导的所述复折射率的虚部的变化量(Δn2")之间的差额在从所述光输入部分到所述光输出部分的所述方向上增大然后减小。5.根据权利要求1所述的非互易光传输器件,其中所述多个光波导包括第一光波导和第二光波导,以及所述第一光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn1")与所述第二光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn2")之间的差额在从所述光输入部分到所述光输出部分的方向上增大然后减小。6.根据权利要求1所述的非互易光传输器件,其中所述多个光波导中的任何一个或任何组合的宽度和厚度中的任何一个或两者在从所述光输入部分到所述光输出部分的方向上变化。7.根据权利要求6所述的非互易光传输器件,其中所述多个光波导中的一个的宽度和厚度中的任何一个或两者在从所述光输入部分到所述光输出部分的所述方向上增大然后减小,并且在从所述光输出部分到所述光输入部分的方向上减小然后增大。8.根据权利要求6所述的非互易光传输器件,其中所述多个光波导中的一个的宽度和厚度中的任何一个或两者在从所述光输入部分到所述光输出部分的所述方向上减小然后增大,并且在从所述光输出部分到所述光输入部分的方向上增大然后减小。9.根据权利要求1所述的非互易光传输器件,还包括侧片,其设置在所述中间连接部分的一侧并且在所述多个光波导当中的光波导的一侧,其中所述侧片与所述光波导之间的距离在从所述光输入部分到所述光输出部分的方向上变化。10.根据权利要求9所述的非互易光传输器件,其中所述侧片与所述光波导之间的所述距离在从所述光输入部分到所述光输出部分的所述方向上减小然后增大。11.根据权利要求9所述的非互易光传输器件,其中所述侧片与所述光波导之间的所述距离在从所述光输入部分到所述光输出部分的所述方向上增大然后减小。12.根据权利要求1所述的非互易光传输器件,还包括侧片,其设置在所述中间连接部分的一侧并且在所述多个光波导当中的光波导的一侧,其中所述侧片与所述光波导之间的距离在从所述光输入部分到所述光输出部分的方向上变化,...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁基延崔永铣宋锡虎尹载雄韩喆雄金容诚李政烨李昌承
申请(专利权)人:三星电子株式会社汉阳大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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