一种非线性波导耦合器制造技术

本发明专利技术涉及耦合器技术领域，且公开了一种非线性波导耦合器，包括：衬底，衬底上对称设置有两根波导。该非线性波导耦合器，通过设置畴反转结构和两个相互平行的耦合控制段，两个第一金属电极和两个第二金属电极对耦合效率进行调控，畴反转结构中两个第一金属电极对畴反转段的折射率进行控制，当折射率偏离位相匹配点时，倍频效率下降至为零，使得耦合效率降低，两个第二金属电极对波导上耦合控制段的折射率进行控制，当折射率影响耦合系数C偏离完全耦合点时，耦合效率下降，采用电光效应可以获得极高的调制速度，从而满足光通信的带宽需求；同时非线性倍频可实现极短的时间响应，从而对皮秒、飞秒级的光强变化进行响应，满足非线性锁模的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耦合器，具体为一种非线性波导耦合器。

技术介绍

1、非线性耦合器是一种耦合强度随着光强变化的器件，而当耦合端口具有两个时，形成非线性分束器。非线性耦合器可应用于激光锁模、调制器、光学逻辑门、量子光学等领域。其实现原理有光栅式、光纤式、光孤子式、倍频式、偏振式、饱和吸收式、非线性波导式、双稳态式等,其中非线性波导式公开了一种全光非线性波导开关，采用空间光调制器产生分布强度变化的光斑，通过光折变型铌酸锶钡波导响应光强的变化，通过折射率的分布形成随光强的波导,但是此种方式形成的耦合器波导需要等待光折变建立，建立时间长达数分钟之久。

2、铌酸锂材料是一种用途广泛的非线性光学材料，用于非线性光学、调制器、声学滤波器、光折变存储、量子光学等领域。为了提高器件性能，在铌酸锂中通过微加工方法形成波导、畴反转等被普遍采用。例如通过质子交换、钛扩散、薄膜铌酸锂等方法加工而成的波导可以对传输光进行约束，从而形成较高的功率密度，提高响应效率，降低响应时间和功耗。铌酸锂的铁电畴反转可以形成准位相匹配，使传输光具有无走离、非线性系数高的特点，与波导结合可以极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非线性波导耦合器，其特征在于，包括：衬底(1)，所述衬底(1)上对称设置有两根波导(2)，且衬底(1)折射率小于波导(2)，两根波导(2)分别具有第一输入端(A1)和第一输出端(A3)以及第二输入端(A2)和第二输出端(A4)，其中一根所述波导(2)上设置有畴反转结构；

2.根据权利要求1所述的一种非线性波导耦合器，其特征在于，所述衬底(1)由硅、石英、二氧化硅、碳化硅、蓝宝石或金刚石材料制成，所述波导(2)材料为铌酸锂、钽酸锂或磷酸钛氧钾非线性材料制成，第一金属电极(B1)和第二金属电极(B2)由金、铜、银或镍材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种非线...

【技术特征摘要】

1.一种非线性波导耦合器，其特征在于，包括：衬底(1)，所述衬底(1)上对称设置有两根波导(2)，且衬底(1)折射率小于波导(2)，两根波导(2)分别具有第一输入端(a1)和第一输出端(a3)以及第二输入端(a2)和第二输出端(a4)，其中一根所述波导(2)上设置有畴反转结构；

2.根据权利要求1所述的一种非线性波导耦合器，其特征在于，所述衬底(1)由硅、石英、二氧化硅、碳化硅、蓝宝石或金刚石材料制成，所述波导(2)材料为铌酸锂、钽酸锂或磷酸钛氧钾非线性材料制成，第一金属电极(b1)和第二金属电极(b2)由金、铜、银或镍材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种非线性波导耦合器，其特征在于，两个第一金属电极(b1)和两个第二金属电极(b2)中的一个连接电源正极，另一个连接电源地线，利用电光效应，通过对正极电压的控制实现波导(2)的折射率调制，其中两个第一金属电极(b1)控制畴反转段(3)的电压变化，进而控制非线性过程中的位相匹配并控制非线性转化的效率；两个第二金属电极(b2)控制平行的耦合控制段(4)的电压变化，进而控制波导(2)中的折射率，可控制耦合效率。

4.根据权利要求1所述的一种非线性波导耦合器，其特征在于，两个所述波导耦合的基本原理为，若第一输入端(a...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴正伟，陈曦，刘萍，谭文斌，倪豪，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：