耦合元件和铌酸锂薄膜波导耦合装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种耦合元件和铌酸锂薄膜波导耦合装置，基于本发明专利技术提供的耦合元件能获得满足实用化应用需求的铌酸锂薄膜波导耦合装置，能提高耦合效率。所述耦合元件，包括容纳管、单模光纤和模斑转换器，其中，所述容纳管具有容纳腔；所述模斑转换器位于所述容纳管的容纳腔中，且所述单模光纤的一端插入所述容纳管的容纳腔并与所述模斑转换器连接；所述模斑转换器和所述单模光纤均粘接固定于所述容纳管；所述模板转换器设有锥形脊波导，所述锥形脊波导包括两个末端，其中一端为宽端，另一端为窄端；所述宽端与所述单模光纤的纤芯耦合，所述窄端用于耦合所述铌酸锂薄膜波导。

Coupling element and LiNbO 3 thin film waveguide coupling device

【技术实现步骤摘要】
耦合元件和铌酸锂薄膜波导耦合装置
本专利技术涉及铌酸锂薄膜波导耦合结构，特别涉及一种用于耦合铌酸锂薄膜波导的耦合元件和铌酸锂薄膜波导耦合装置。
技术介绍
随着光通信技术稳步向着短距离及超短距离的数据中心和片上光互连领域的推进，以及微波光子学由分立器件向集成器件的发展，对高带宽、低半波电压、偏振不敏感、易于集成的微小型电光调制器的需求与日俱增。传统铌酸锂电光调制器体积较大，难以集成且带宽提升困难的弊端日益显现。幸运的是，近年来，绝缘体上的铌酸锂薄膜(Lithiumniobateoninsulator，LNOI))技术已然成熟，高质量铌酸锂薄膜芯片已商品化，2018年，铌酸锂薄膜结构在高速调制上取得了较大的突破，带宽达到110GHZ，利用硅基铌酸锂薄膜与硅基波导进行混合集成也已经初步在实验室实现，但是离实用化还有一定的距离。铌酸锂薄膜波导的耦合目前主要存在如下问题：铌酸锂光波导的模场尺寸(约1微米宽)与光纤模场尺寸(约6-10微米宽)相比太小，如果直接采用简单的光纤与波导对接耦合封装，存在模场失配，器件将面临较大的耦合损耗5-8dB/端。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于耦合铌酸锂薄膜波导的耦合元件，其特征在于，包括容纳管、单模光纤和模斑转换器，其中，/n所述容纳管具有容纳腔；/n所述模斑转换器位于所述容纳管的容纳腔中，且所述单模光纤的一端插入所述容纳管的容纳腔并与所述模斑转换器连接；所述模斑转换器和所述单模光纤均粘接固定于所述容纳管；/n所述模板转换器设有锥形脊波导，所述锥形脊波导包括两个末端，其中一端为宽端，另一端为窄端；所述宽端与所述单模光纤的纤芯耦合，所述窄端用于耦合所述铌酸锂薄膜波导。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于耦合铌酸锂薄膜波导的耦合元件，其特征在于，包括容纳管、单模光纤和模斑转换器，其中，
所述容纳管具有容纳腔；
所述模斑转换器位于所述容纳管的容纳腔中，且所述单模光纤的一端插入所述容纳管的容纳腔并与所述模斑转换器连接；所述模斑转换器和所述单模光纤均粘接固定于所述容纳管；
所述模板转换器设有锥形脊波导，所述锥形脊波导包括两个末端，其中一端为宽端，另一端为窄端；所述宽端与所述单模光纤的纤芯耦合，所述窄端用于耦合所述铌酸锂薄膜波导。


2.根据权利要求1所述的耦合元件，其特征在于，所述锥形脊波导的折射率为1.6-1.9。


3.根据权利要求2所述的耦合元件，其特征在于，所述锥形脊波导的材质为掺锗二氧化硅，所述模斑转换器包括本体和设于本体中的所述锥形脊波导，所述本体的材质为二氧化硅。


4.根据权利要求2所述的耦合元件，其特征在于，所述锥形脊波导的长度为200-500μm，所述锥形脊波导的所述窄端的宽度为0.5-1.5μm，所述宽端的宽度为4-5μm。


5.根据权利要求4所述的耦合元件，其特征在于，所述单模光纤的模场直径为6-10μm。


6.根据权利要求1-5任一项所述的耦合元件，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊慧，王旭阳，冯亚丽，郝琰，
申请(专利权)人：北京世维通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11