一种光纤与光学波导耦合的模斑变换器及其制作方法

    公开(公告)号:CN113885132B

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202111234097.9

    申请日:2021-10-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种光纤与光学波导耦合的模斑变换器及其制作方法,其中,模斑变换器包括:沿从光纤到光学波导方向分为第一区域、第二区域和第三区域;第一区域从下到上包括衬底层、键合层、平板光学功能层,在键合层上形成掩埋过渡光波导结构;第二区域从下到上包括衬底层、键合层、完整光学功能层,在键合层上形成掩埋过渡光波导结构,完整光学功能层包含第一区域中的平板光学功能层,在光学功能层上形成单层倒锥过渡光波导结构,沿从光纤到光学波导方向,单层倒锥过渡光波导的宽度以预设方式逐渐增大,结构用于将光从键合层的掩埋过渡光波导耦合至第三区域的光学功能层的光学波导中;第三区域从下到上包括衬底层、键合层、完整光学功能层,在光学功能层上形成光学波导结构。由此,实现了低耦合损耗,大对准容差,低工艺复杂度,低成本和高普适性的模斑变换器方案。

    慢波匹配结构薄膜型电光调制器

    公开(公告)号:CN111443426B

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202010270345.4

    申请日:2020-04-08

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种慢波匹配结构薄膜型电光调制器,包括:Y分支输入波导、Y分支输出波导和光子晶体线缺陷波导组成的光波导结构以及渐变型周期容性负载电极组成的微波共面波导结构。其中,光子晶体线缺陷波导通过引入线缺陷限制处在禁带区域的光场,通过对光子晶体线缺陷波导的目标排光子晶体晶格施加目标位移,以调控光波群速度和/或获得宽谱慢光,并且增强电光相互作用以降低半波电压;渐变型周期容性负载电极用于减慢微波波速使之与光波群速度匹配从而获得大带宽,感性区到容性区的渐变结构用于降低微波反射,进一步提升高频特性。光波导结构由高介电常数绝缘体电光材料薄膜制得;渐变型周期容性负载电极结构采用高电导率金属材料制得。

    一种光子晶体电光调制器及其制作方法

    公开(公告)号:CN111812867A

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN202010709508.4

    申请日:2020-07-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种光子晶体电光调制器及其制作方法,包括衬底、在衬底上通过溅射抬离或者电镀形成的电极、在电极与衬底上沉积形成的键合层、对键合层抛光处理后键合形成的电光材料薄膜、在电光材料薄膜上刻蚀形成的光子晶体线缺陷波导、以及填充于光子晶体线缺陷波导中除线缺陷两侧第一排空气孔以外的其余空气孔内的金属柱;位于线缺陷两侧的金属柱之间分别通过相应的电极实现电连接,且位于线缺陷两侧第一排空气孔的下方未设置电极和键合层。本发明可实现光波导区域调制电场的紧束缚,利用光子晶体的慢光效应增强电光相互作用以降低半波电压长度积,实现器件的小型化。采用周期容性负载电极来实现微波与光波的速度匹配,兼顾高频调制特性。

    慢波匹配结构薄膜型电光调制器

    公开(公告)号:CN111443426A

    公开(公告)日:2020-07-24

    申请号:CN202010270345.4

    申请日:2020-04-08

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种慢波匹配结构薄膜型电光调制器,包括:Y分支输入波导、Y分支输出波导和光子晶体线缺陷波导组成的光波导结构以及渐变型周期容性负载电极组成的微波共面波导结构。其中,光子晶体线缺陷波导通过引入线缺陷限制处在禁带区域的光场,通过对光子晶体线缺陷波导的目标排光子晶体晶格施加目标位移,以调控光波群速度和/或获得宽谱慢光,并且增强电光相互作用以降低半波电压;渐变型周期容性负载电极用于减慢微波波速使之与光波群速度匹配从而获得大带宽,感性区到容性区的渐变结构用于降低微波反射,进一步提升高频特性。光波导结构由高介电常数绝缘体电光材料薄膜制得;渐变型周期容性负载电极结构采用高电导率金属材料制得。

    一种光学相控阵
    7.
    发明授权

    公开(公告)号:CN108227334B

    公开(公告)日:2019-12-27

    申请号:CN201711402971.9

    申请日:2017-12-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种光学相控阵,由N个相控阵单元组成,每个相控阵单元包括1个用于调节该相控阵单元附加相位的相位调制器,将N个相位调制器在平面上排布为圆环形,每个相位调制器一端的波导发射单元朝向圆环形圆心的外侧,N为自然数;相控阵单元工作范围为n为整数,其中,第n个相控阵单元的相位调制器根据出射角度ω的变化,调节的附加相位为:d为相邻波导发射单元间距,λ为光源波长。采用本发明实现了360°的大范围等幅扫描。本发明还公开了一种光学相控阵,从而实现多点扫描。

    一种光学相控阵
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN108227334A

    公开(公告)日:2018-06-29

    申请号:CN201711402971.9

    申请日:2017-12-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种光学相控阵,由N个相控阵单元组成,每个相控阵单元包括1个用于调节该相控阵单元附加相位的相位调制器,将N个相位调制器在平面上排布为圆环形,每个相位调制器一端的波导发射单元朝向圆环形圆心的外侧,N为自然数;相控阵单元工作范围为n为整数,其中,第n个相控阵单元的相位调制器根据出射角度ω的变化,调节的附加相位为:d为相邻波导发射单元间距,λ为光源波长。采用本发明实现了360°的大范围等幅扫描。本发明还公开了一种光学相控阵,从而实现多点扫描。

    一种用于栅瓣压缩的光学相控阵

    公开(公告)号:CN108169979A

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201711401900.7

    申请日:2017-12-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于栅瓣压缩的光学相控阵,由N个相控阵单元组成,N个相控阵单元在平面上排布为圆环形,N为自然数;每个相控阵单元包括1个用于调节该相控阵单元附加相位的相位调制器和1个用于调节场强幅度的注入锁定激光器;所述相位调制器的第一端朝向圆环形圆心的外侧具有波导发射单元;所述相位调制器的第二端朝向圆环形圆心的内侧波导连接有所述注入锁定激光器。采用本发明实现了对栅瓣强度的压缩。

    一种光纤与光学波导耦合的模斑变换器及其制作方法

    公开(公告)号:CN113885132A

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202111234097.9

    申请日:2021-10-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种光纤与光学波导耦合的模斑变换器及其制作方法,其中,模斑变换器包括:沿从光纤到光学波导方向分为第一区域、第二区域和第三区域;第一区域从下到上包括衬底层、键合层、平板光学功能层,在键合层上形成掩埋过渡光波导结构;第二区域从下到上包括衬底层、键合层、完整光学功能层,在键合层上形成掩埋过渡光波导结构,完整光学功能层包含第一区域中的平板光学功能层,在光学功能层上形成单层倒锥过渡光波导结构,沿从光纤到光学波导方向,单层倒锥过渡光波导的宽度以预设方式逐渐增大,结构用于将光从键合层的掩埋过渡光波导耦合至第三区域的光学功能层的光学波导中;第三区域从下到上包括衬底层、键合层、完整光学功能层,在光学功能层上形成光学波导结构。由此,实现了低耦合损耗,大对准容差,低工艺复杂度,低成本和高普适性的模斑变换器方案。

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