一种基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器，在LNOI材料上依次设置输入波导、中间波导、输出波导，中间波导包括依次连通的N个偏振波导，N≥2，偏振波导为弯曲结构，相邻偏振波导弯曲方向相反、临近的两端面错位连接。本发明专利技术通过设计特定的波导结构在小尺寸LNOI芯片上实现物理起偏，满足光纤陀螺的偏振要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器


[0001]本专利技术属于集成光学芯片
，具体涉及一种基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器。

技术介绍

[0002]光纤陀螺是一种基于萨格奈克(Sagnac)效应的敏感载体角速度的传感器，具有无运动部件、启动时间快和精度覆盖范围广等优点，在航空、航天、航海和陆地精密导航、武器精密制导及自动控制等领域得到了广泛关注和应用。为了更好地满足惯性导航系统小型化、低成本的发展需求，下一代光纤陀螺迫切需要向小型化发展。光路体积占据光纤陀螺体积的70％以上，是实现小型化面临的首要挑战。基于集成光学技术的集成光学芯片可将多个光路器件或功能集成在mm量级及以下的芯片上，大幅缩减陀螺光路体积，为光纤陀螺光路小型化提供了一种可行的技术方案。
[0003]起偏器是干涉式闭环光纤陀螺光路的关键器件之一，传统光纤陀螺的起偏器是集成在多功能集成光学调制器(MIOC)中的。MIOC以双折射晶体铌酸锂为材料，通过质子交换或钛扩散工艺制作而成，TE模式光波按照波导结构传播，TM模式光波不满足传导条件、逐渐泄露，形成高偏振消光比的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器，其特征在于，在LNOI材料上依次设置输入波导、中间波导、输出波导，所述中间波导包括依次连通的N个偏振波导，N≥2，所述偏振波导为弯曲结构，相邻偏振波导弯曲方向相反、临近的两端面错位连接。2.根据权利要求1所述的基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器，其特征在于，所述波导结构自上而下依次为上包层、芯层、埋氧层、衬底层，所述上包层为空气层；所述芯层为LN，厚度为200nm～700nm；所述埋氧层为SiO2，厚度大于2μm；所述衬底层为Si，厚度大于700μm。3.根据权利要求1所述的基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器，其特征在于，所述输入波导与输出波导结构相同；相邻偏振波导沿波导宽度方向错位，错位尺寸小于偏振波导宽度的一半。4.根据权利要求1或3所述的基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器，其特征在于，所述输入波导、输出波导为直波导，所述输入波导和输出波导宽度不超过偏振波导宽度；所述输入波导和输出波导为脊波导或条型波导，所述中间波导为条型波导。5.根据权利要求4所述的基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器，其特征在于，所述输入波导、输出波导为耗散波导，所述输入波导、输出波导与中间波导的两个自由端外径对齐。6.根据权利要求5所述的基于LNOI的光纤陀螺用片上起偏器，其特征在于，所述输入波导和输出波导的宽度为[0.2,3.5]μm，所述偏振波导宽度为w
m
∈[0.5,3.5]μm，所述偏振波导半径为R∈[2.5,57.7]μm，所述偏振波导覆盖角度为θ∈[60,270]
°
。7.根据权利要求1或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：方圆，李豪伟，雷明，于晓之，张天其，张丽哲，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：