一种中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器及其制备方法技术

本发明专利技术属于集成光路类型技术领域，公开了一种中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器及其制备方法，利用飞秒激光直写氟氧玻璃陶瓷贯穿的单线波导，通过分析并计算不同激光功率下直写的波导传输损耗，确定Y型分束器激光加工参数，测试了单线波导和Y型分束器的导光特性，实现了基质为氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器的制备，摒弃了依靠经验的制作过程，实现了系统化、标准化的波导分束器直写。首次提出了利用超快激光制造氟氧玻璃陶瓷波导结构，证实了在中红外集成器件方面的应用，对中红外可调谐波导激光器和光通信器件具有很好的参考价值。本发明专利技术结构简单，稳定性高，传输损耗低，可以用于中红外可调谐波导激光器、光信号放大器、中红外光通信器件等。

A mid infrared fluoro glass ceramic Y waveguide splitter and its preparation method

The invention belongs to the field of integrated optical path type technology, and discloses a medium infrared fluoro oxygen glass ceramic Y type waveguide beam splitter and its preparation method. Using a femtosecond laser to direct the single line waveguide through the fluoro oxygen glass ceramics, the transmission loss of the direct written waveguide under different laser power is analyzed and calculated, and the laser processing of the Y beam splitter is determined. Parameters, test the light guide characteristics of single line waveguide and Y beam splitter, realize the preparation of matrix as fluoro oxyglass ceramic Y beam splitter, abandon the experience making process, and realize the direct writing of the systematized and standardized waveguide beam splitter. It is the first time to make use of ultra fast laser to make fluoro oxygen glass ceramic waveguide structure, which proves the application of the medium infrared integrated device. It has good reference value for the tunable waveguide laser and optical communication device. The invention has simple structure, high stability and low transmission loss, and can be used in medium infrared tunable waveguide laser, optical signal amplifier and infrared optical communication device, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器及其制备方法
本专利技术属于集成光路类型
，尤其涉及一种中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器及其制备方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：集成光学器件主要包括，光开光、强度调制器、相位调制器等，而其中Y型分支波导结构是集成光学器件中重要的组成元素，可以应用到各类光学器件构造中，其可以利用于光纤陀螺制导系统实现运动体姿态控制、光纤通信路由选择系统实现光路选择作用、宽带光纤通信系统实现信号的载波调制等，典型的，其组成的Y型波导分束器由于集成度高、结构简单、低损耗、并且具有能抵御外界环境干扰等优点受到了各领域的关注。氟氧玻璃陶瓷是一种特殊的材料，其各种类型的摻杂离子氟氧化物玻璃陶瓷可以用于光学材料研究和光通信领域。氟氧玻璃陶瓷相比氧化物玻璃，氧化物玻璃声子能量远远大于氟氧玻璃声子能量，由此导致稀土粒子摻杂的氧化物玻璃的上转换发光效率远远低于氟氧玻璃摻杂，而氟氧化物玻璃陶瓷是由氟氧化物微晶镶嵌于氧化物玻璃基质中构成，具有以下两个优点，一是小尺寸的微晶和玻璃基质之间折射率近似匹配，这使得它们具有高度的透明性；二是摻杂的离子优先沉积于氟氧微晶中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器的制备方法，其特征在于，所述中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器的制备方法选取中红外材料25KF‑25ZnF2‑50SiO2+0.5NiO玻璃陶瓷作为基质，利用钛宝石飞秒放大器直写I类波导，制作中红外波段Y型分束器件；利用飞秒脉冲在氟氧玻璃陶瓷体内直写贯穿的单线波导，通过自建的损耗测试系统，测量波导传输损耗，确定最低的传输损耗激光加工参数，利用参数在样品内刻写出了Y型分束器，实现中红外波段的集成器件制备。

【技术特征摘要】
1.一种中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器的制备方法，其特征在于，所述中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器的制备方法选取中红外材料25KF-25ZnF2-50SiO2+0.5NiO玻璃陶瓷作为基质，利用钛宝石飞秒放大器直写I类波导，制作中红外波段Y型分束器件；利用飞秒脉冲在氟氧玻璃陶瓷体内直写贯穿的单线波导，通过自建的损耗测试系统，测量波导传输损耗，确定最低的传输损耗激光加工参数，利用参数在样品内刻写出了Y型分束器，实现中红外波段的集成器件制备。2.如权利要求1所述的中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器的制备方法，其特征在于，所述中红外氟氧玻璃陶瓷Y型波导分束器的制备方法具体包括以下步骤：步骤一，氟氧玻璃陶瓷切割与表面处理；将氟氧玻璃陶瓷切割成六面立方体结构，将各面抛光，将抛光后的样品利用超声清洗机在乙醇溶液中超声清洗，最后风干取出；步骤二，氟氧玻璃陶瓷固定与位置矫正；将风干后的样品与六维电动平移台固定，设定CCD视场，并且调整样品的位置，使得样品边界与CCD视场中临界平行；步骤三，设定激光直写参数；采用控制变量法逐一对激光单脉冲能量、脉冲扫描速率进行改变；通过衰减片控制单脉冲能量，LABVIEW程序控制脉冲扫描速率；步骤四，直写单线波导；步骤五，波导损耗测试与计算；步骤六，Y型波导分束器直写；在对应的最低单线波导传播损耗激光加工参数下，直写Y型分束结构，实现Y型分束器的刻写；步骤七，对刻写出的分束器损耗进行测试。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军利，唐佳贝，胡权，陈磊，朱江峰，魏志义，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61