【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成光学、光通信领域，具体涉及一种片上集成的直波导型可变光衰减器。
技术介绍
1、可变光衰减器(variable optical attenuator,voa)是光通信系统中的重要器件，可广泛应用于如波分复用(wavelength division multiplexing,wdm)系统、相干检测(coherent detection)系统中。其主要功能是对光网络中多信道间的功率进行均衡，同时还可以对光放大器进行增益控制和增益展平。此外，在光网络测试与测量中，可变光衰减器还可用于模拟光纤中的损耗，以评估光网络的性能。
2、可变光衰减器按使用场景可分为基于空间光学式和基于集成光学式两种。其中，基于空间光学的可变光衰减器虽然具有低插入损耗和宽带宽的优势，但也具有器件尺寸大、易受环境影响、需要高精度对准等劣势。集成式的可变光衰减器具有小尺寸、低功耗、多功能性等特点，即可以直接和光纤耦合连接形成独立器件，也可以集成在其它光波导器件中，如波导阵列光栅(awg)，相干光解调器等。在扩展器件功能的同时，几乎不增加器件尺寸。因此，集成式的可变光衰减器具有很高的应用价值。
3、目前，集成式的可变光衰减器主要由基于马赫-曾德尔干涉仪(mach-zehnderinterferometer,mzi)、多模干涉仪(multimode interferometer,mmi)、y分支(y-branch)等的结构构成。这些可变光衰减器存在以下问题：
4、1.器件整体结构较直波导复杂，所需的波导结构多，对器件的尺
5、2.器件整体尺寸大，可变光衰减器在“开”状态时系统的插入损耗高。
6、3.器件结构内部调控机理复杂，衰减所需功率(能耗)高，衰减效率低。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种片上集成的直波导型可变光衰减器，利用模式失配的原理，基于直波导结构实现光衰减效果。该光衰减器尺寸小、成本低、覆盖波段宽、插入损耗低、衰减效率高，可以集成在波分复用、相干检测等系统中。
2、本专利技术的目的通过如下的技术方案来实现：
3、一种片上集成的直波导型可变光衰减器，所述的可变光衰减器包括下包层、布置在所述下包层上的光波层、包覆所述光波层的上包层，以及位于所述上包层上或侧壁或上包层内部的电极；
4、所述光波层包含一个输入波导、一个衰减波导和一个输出波导；
5、所述的输入波导作为整体器件的输入，所述的输出波导作为整体器件的输出；
6、所述的衰减波导的入射端与输入波导的出射端相连，所述的衰减波导的出射端与输出波导的入射端相连；
7、所述的输入波导、衰减波导、输出波导均为直波导；所支持的模式均为单模；
8、所述的光波层的折射率应大于所述的上包层和下包层的折射率，且所述光波层和所述上包层、下包层的折射率对比均为弱折射率对比；
9、所述的衰减波导为实际的光衰减区域，区域内设置有电极。
10、进一步地，当所述电极位于述上包层上时，所述电极偏离所述衰减波导的正上方位置。进一步地，所述电极为长条形电极，所述电极沿光传输方向的长度和所述衰减波导的长度相等。
11、进一步地，所述电极的材料为金。
12、进一步地，所述输入波导的输入端和所述输出波导的输出端所产生模场的面积与光纤端面匹配。
13、本专利技术的有益效果如下：
14、(1)本专利技术的片上集成的直波导型可变光衰减器，其结构为直波导类型，能够降低器件在系统中的插入损耗。
15、(2)本专利技术的片上集成的直波导型可变光衰减器，基础原理为单模波导通过模式失配效应阻隔光场的传输，能够实现大幅度、高效率的光衰减。
16、(3)本专利技术的片上集成的直波导型可变光衰减器，没有复杂的器件结构，稳定性高，可靠性强。无需自由空间光学组件，可以与光纤直接端面耦合。器件体积小，易于大规模制备，且制备时鲁棒性高，成本较低。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于，当所述电极位于所述上包层上时，所述电极偏离所述衰减波导的正上方位置。
3.根据权利要求1所述的片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于，所述电极为长条形电极，所述电极沿光传输方向的长度和所述衰减波导的长度相等。
4.根据权利要求1所述的片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于，所述电极的材料为金。
5.根据权利要求1所述的片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于，所述输入波导的输入端和所述输出波导的输出端所产生模场的面积与光纤端面匹配。
【技术特征摘要】
1.一种片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于，当所述电极位于所述上包层上时，所述电极偏离所述衰减波导的正上方位置。
3.根据权利要求1所述的片上集成的直波导型可变光衰减器，其特征在于，所述电极为长条形电极，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓泽宇，陈焘，党张奇，张紫阳，薛锐豪，潘煦，
申请(专利权)人：西湖大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。