光隔离器制造技术

本发明专利技术提供一种光隔离器，包括平面光波回路(10)、磁光薄膜(20)以及具有磁场的金属薄膜(30)；所述平面光波回路(10)中设置有光信号的传输通道；所述磁光薄膜(20)铺设在所述平面光波回路(10)上，所述磁光薄膜(20)所在平面与所述光信号的传输通道平行；所述具有磁场的金属薄膜(30)铺设在所述磁光薄膜(20)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光隔离器
本专利技术涉及光通信领域，尤其涉及一种光隔离器。
技术介绍
光隔离器是一种能使得光向一个方向传输、而不能反向传输的光元件。例如，将光隔离器设置在半导体激光器出射端后，从激光器射出的光透过光隔离器，能够作为光通信用的光源。相反，要通过光隔离器向半导体激光器入射的光，则会被光隔离器阻止，无法入射到半导体激光器。如果半导体激光器出射端不设置光隔离器，反射回来的光会入射到半导体激光器，导致半导体激光器振荡特性恶化，输出强度产生变动(产生强度噪声)和振荡波长变化(产生相位噪声)等。不仅是半导体激光器，对于光放大器等有源元件中，未预料的光反向入射也会导致这些有源元件工作特性的退化。为了避免这种现象，需要在半导体激光器或者有源元件的输出端配置光隔离器，避免半导体激光器或者有源元件的产生上述不良现象。尤其是将半导体激光器用作高速光纤通信用的光源时，光源的振荡稳定性是绝对条件，因此必须使用光隔离器。目前市场上的光隔离器多为经典的光隔离器，如采用法拉第磁光旋转晶体型光隔离器或者双折射晶体型光隔离器等，这些经典的光隔离器用于同轴光电器件的封装中。对于PLC(PlanarLightwaveCircuit，平面光波回路)等光电器件，经典的光隔离器不易集成封装，其主要原因是经典的隔离器本身尺寸较大，并且经典的隔离器需要垂直于光传播方向放置，会增大器件的封装尺寸，另外经典的隔离器的材料与PLC光电器件的材料不同，存在较大的插入损耗。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光隔离器，用于传输的光信号进行隔离。本专利技术一个实施例提供一种光隔离器，包括平面光波回路(10)、磁光薄膜(20)以及具有磁场的金属薄膜(30)；所述平面光波回路(10)中设置有光信号的传输通道；所述磁光薄膜(20)铺设在所述平面光波回路(10)上，所述磁光薄膜(20)所在平面与所述光信号的传输通道平行；所述具有磁场的金属薄膜(30)铺设在所述磁光薄膜(20)上。其中，所述平面光波回路(10)包括包层、芯层和衬底三层，所述芯层位于所述包层和所述衬底中间，所述芯层为所述光信号的传输通道。作为一种实施方式，所述具有磁场的金属薄膜(30)为铁磁金属薄膜(301)。作为一种实施方式，所述具有磁场的金属薄膜(30)为金属薄膜(302)和恒磁薄膜(304)组成，所述金属薄膜(302)铺设于所述磁光薄膜(20)上，所述恒磁薄膜(304)铺设在所述金属薄膜(302)上。其中，所述金属薄膜(302)的组成材料包括：金、银和铜中的一种或多种。作为一种实施方式，所述平面光波回路(10)由二氧化硅组成。作为一种实施方式，所述平面光波回路(10)的组成材料包括铌酸锂(LiNbO3)、III-V族半导体化合物、绝缘体上的硅、氮氧化硅(SiON)、高分子聚合物中的一种或者多种。其中，所述III-V族半导体化合物包括InP和GaAs中的一种或多种。作为一种实施方式，所述光信号的传输通道中设置有介质光栅。具体的，所述芯层中设置有介质光栅。本专利技术实施提供的光隔离器，能使得正向传输的光信号在PLC中顺利传输；而反向传输的光信号无法在PLC中传输，从而实现了隔离光的作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种光隔离器的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的一种光隔离器的结构示意图。图3为本专利技术实施例提供的一种光隔离器的结构示意图。图4为本专利技术实施例提供的一种光隔离器的结构示意图。图5为本专利技术实施例提供的一种光隔离器的结构示意图。具体实施例下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术一个实施例提供一种光隔离器，如图1所示，包括PLC10、磁光薄膜20以及具有磁场的金属薄膜30。其中，PLC10中设置有光信号的传输通道，磁光薄膜20铺设在PLC10上，磁光薄膜20所在平面与PLC10中的光信号的传输通道平行。具有磁场的金属薄膜30铺设在磁光薄膜20上。PLC10的组成材料可以是二氧化硅，也可以是由铌酸锂(LiNbO3)、III-V族半导体化合物、绝缘体上的硅、氮氧化硅(SiON)、高分子聚合物中的一种或者多种组成。其中，III-V族半导体化合物可以包括InP和GaAs中的一种或多种。PLC10的组成材料非常广泛，上述仅仅是列举了几种常用的组成材料。作为一种实施方式，PLC10包括包层、芯层和衬层三层，如图2所示，其中芯层夹在包层和衬层之间，用于传输光信号，属于光信号的传输通道。为了传输不同波长的光信号，一种实施方式可以是通过设置包层、芯层和衬层中的一层或者多层的厚度来实现。当然，随着PLC10的制作材料不同，各层的厚度也会有所不同。作为举例，比如要传输1550nm波段的光信号，如果PLC10由二氧化硅组成，则可以把芯层的厚度设置成约4～8微米，衬底的厚度设置成约12μm，包层的厚度设置成约19μm等。本实施例中，磁光薄膜20可以是一种能产生磁光效应的介质，组成材料可以是石榴石等。具有磁场的金属薄膜30可以有多种实现方式，作为一种实施方式，可以是是铁磁金属薄膜，如图3所示，铁磁金属薄膜301作为一种可以产生磁场的金属薄膜铺设在磁光薄膜20上。作为另一种实施方式，具有磁场的金属薄膜30还可以是由金属薄膜302和恒磁薄膜304组成。如图4所示，金属薄膜302铺设在磁光薄膜20上，恒磁薄膜304铺设在金属薄膜302上。其中金属薄膜302的组成材料可以是金、银和铜中的一种或多种，当然也可以是其他金属。当具有磁场的金属薄膜30为铁磁金属薄膜301时，铁磁金属薄膜301表面有着密度很高且分布均匀的自由电子，这些自由电子在受到电场激发时，会依电场方向以不均匀的密度分布。也就是说这些自由电子在受到电场激发时，会生成瞬间的诱导式电偶极。而诱导式电偶极在以某一特定频率进行集体式的电偶极振荡时，会形成SPP(SurfacePlasmonPolariton，表面等离子体振子)。根据Maxwell理论，作为光信号的TM(TransverseMagnetic，横磁波)可以沿着金属的表面传输，而同样作为光信号的TE(TransverseElectric，横电波)不可以。由于SP(SurfacePlasmon，表面等离子)效应，本实施例中的PLC10允许TM通过。通过调整铁磁金属薄膜301的参数，当前向TM与SPP模匹配时，两者会在PLC10中相互转化，从而向前传输。对于反向TM，由于偏振非互易性，金属的介电常数改变，反向TM和SPP模的匹配条件被破坏，从而不能进入PLC10，从而达到光隔离的目的。当具有磁场的金属薄膜30由金属薄膜302和恒磁薄膜304组成时，正向传输的TM在PLC10中传输时，穿过磁光薄膜20在金属薄膜302表面激发出SP效应。从而在PLC10中，TM和SP本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光隔离器，其特征在于，包括平面光波回路(10)、磁光薄膜(20)以及具有磁场的金属薄膜(30)；所述平面光波回路(10)中设置有光信号的传输通道；所述磁光薄膜(20)铺设在所述平面光波回路(10)上，所述磁光薄膜(20)所在平面与所述光信号的传输通道平行；所述具有磁场的金属薄膜(30)铺设在所述磁光薄膜(20)上；所述具有磁场的金属薄膜(30)辅助产生SP效应，光信号的TM正向传输时，TM和SPP模在所述平面光波回路(10)中相互转化；TM反向传输时，所述磁光薄膜(20)具有偏振非互易性，TM和SPP模不能相互转化。2.根据权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，所述平面光波回路(10)包括包层、芯层和衬底三层，所述芯层位于所述包层和所述衬底中间，所述芯层为所述光信号的传输通道。3.根据权利要求1或2所述的光隔离器，其特征在于，所述具有磁场的金属薄膜(30)为铁磁金属薄膜(301)。4.根据权利要求1或2所述的光隔离器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，徐之光，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44