光耦合裝置制造方法
【專利摘要】一種光耦合裝置，其包括一個基底、一個形成于所述基底上的平板光波導及一個形成于所述平板光波導上的介質(zhì)光柵薄膜。所述平板光波導用于與一個激光光源對接以接收所述激光光源發(fā)出的發(fā)散的激光束，所述介質(zhì)光柵薄膜包括一個第一介質(zhì)光柵及一個與所述第一介質(zhì)光柵間隔設置的第二介質(zhì)光柵。所述第一介質(zhì)光柵位于所述激光光源的出射光路并用于將所述發(fā)散的激光束匯聚為平行的激光束。所述第二介質(zhì)光柵位于所述第一介質(zhì)光柵的出射光路并用于匯聚所述平行激光束并將匯聚的所述平行光束耦合至一光學元件。如此，介質(zhì)光柵薄膜與所述平板光波導構成加載型光波導匯聚所述激光光源發(fā)射的激光束，從而提高光利用率。
【專利說明】光耦合裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及集成光學裝置，特別涉及一種光耦合裝置。
【背景技術】
[0002]集成光學中普遍采用方向性較佳的激光作為光源，然而激光發(fā)出的光束仍具有一定的發(fā)散角，如果直接讓光源與光學元件對接，光束中的發(fā)散光線將無法進入光學元件，光利用率低。因此，如何將光源耦合至光學元件以使發(fā)散的光束匯聚入光學元件以提高光利用率是一個重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，有必要提供一種能夠提高光利用率的光耦合裝置。
[0004]一種光耦合裝置，其包括一個基底、一個形成于所述基底上的平板光波導及一個形成于所述平板光波導上的介質(zhì)光柵薄膜。所述平板光波導用于與一個激光光源對接以接收所述激光光源發(fā)出的發(fā)散的激光束，所述介質(zhì)光柵薄膜包括一個第一介質(zhì)光柵及一個與所述第一介質(zhì)光柵間隔設置的第二介質(zhì)光柵。所述第一介質(zhì)光柵位于所述激光光源的出射光路并用于將所述發(fā)散的激光束匯聚為平行的激光束。所述第二介質(zhì)光柵位于所述第一介質(zhì)光柵的出射光路并用于匯聚所述平行激光束并將匯聚的所述平行光束耦合至一光學元件。
[0005]根據(jù)集成光學理論，所述第一介質(zhì)光柵及第二介質(zhì)光柵例如均設置成啁啾光柵(chirped grating),進一步根據(jù)所述激光光源與光學元件之間的相對位置，合理設置第一介質(zhì)光柵及第二介質(zhì)光柵的結(jié)構從而使激光光源發(fā)出的激光束耦合至所述光學元件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明提供的光耦合裝置的結(jié)構示意圖。
[0007]圖2為圖1的光耦合裝置沿線I1-1I的剖面示意圖。
[0008]圖3為圖1中的第一介質(zhì)光柵的平面示意圖。
[0009]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種光耦合裝置，其包括一個基底、一個形成于所述基底上的平板光波導及一個形成于所述平板光波導上的介質(zhì)光柵薄膜；所述平板光波導用于與一個激光光源對接以接收所述激光光源發(fā)出的發(fā)散的激光束，所述介質(zhì)光柵薄膜包括一個第一介質(zhì)光柵及一個與所述第一介質(zhì)光柵間隔設置的第二介質(zhì)光柵；所述第一介質(zhì)光柵位于所述激光光源的出射光路并用于將所述發(fā)散的激光束匯聚為平行的激光束；所述第二介質(zhì)光柵位于所述第一介質(zhì)光柵的出射光路并用于匯聚所述平行的激 光束并將匯聚的所述平行光束耦合至一光學元件。
2.如權利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，所述第一介質(zhì)光柵是一個啁啾光柵，所述第一介質(zhì)光柵包括一個位于中間的第一矩形凸條及多個對稱分布于所述第一矩形凸條兩側(cè)的第二矩形凸條，所述第一矩形凸條及所述第二條形的數(shù)量之和為奇數(shù)，所述第一矩形凸條與多個第二矩形凸條均為矩形且互相平行設置，所述第一矩形凸條的寬度大于每個第二矩形凸條的寬度，且從所述第一矩形凸條到遠離所述第一矩形凸條的方向，所述多個第二矩形凸條的寬度越來越小，而所述第二矩形凸條與第一矩形凸條及相鄰兩個第二矩形凸條之間的間隙也越來越小。
3.如權利要求2所述的光耦合裝置，其特征在于，所述第一矩形凸條包括一個與所述平板光波導相背的矩形上表面，所述矩形上表面包括兩條長邊及兩條寬邊，以所述矩形上表面的兩條寬邊的中心點的連線作為第一對稱軸，以所述矩形上表面的其中一條寬邊的延伸方向為Z軸，所述第一對稱軸與Z軸的相交點為原點，沿所述第一對稱軸到遠離所述第一對稱軸的方向為X軸正向，以所述激光束在X軸處與原點處的相位差為7軸，根據(jù)平板光波導波動理論可得:y = a(l - ekx2),其中X >ο ,則所述第一介質(zhì)光柵的第《個邊界滿足如下條件:y = α(1 — )，其中，《為正整數(shù) ' =抓，a；及先為常數(shù)與所述衍射型光波導透鏡的焦距相關。
4.如權利要求3所述的光耦合裝置，其特征在于，所述第二介質(zhì)光柵的結(jié)構與第一介質(zhì)光柵的結(jié)構相同且關于一個第二對稱軸對稱，所述第二介質(zhì)光柵包括一個位于中間的第三矩形凸條及多個對稱分布于所述第三矩形凸條兩側(cè)的第四矩形凸條，所述第二對稱軸對準所述第一對稱軸設置。
5.如權利要求4所述的光耦合裝置，其特征在于，所述第一矩形凸條、所述第二矩形凸條、所述第三矩形凸條及所述第四矩形凸條均平行于所述激光光源及所述光學元件的中心軸的連線設置。
6.如權利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，所述第一介質(zhì)光柵及所述第二介質(zhì)光柵之間開設有一個矩形凹槽。
7.如權利要求1所述的光耦合裝置，其特征在于，所述基底的材料采用鈮酸鋰晶體。
8.如權利要求7所述的光耦合裝置，其特征在于，所述基底呈矩形，并包括一個頂面及一個與所述頂面垂直連接的側(cè)面，所述平板光波導通過向所述頂面鍍上金屬鈦后高溫將金屬鈦擴散入所述基底而形成，所述平板光波導為矩形，所述頂面即為所述平板光波導的頂面，所述側(cè)面為所述平板光波導的側(cè)面。
9.如權利要求8所述的光耦合裝置，其特征在于，所述介質(zhì)光柵薄膜通過從所述平板光波導的頂面涂布上一層高折射率材料膜并采用黃光蝕刻工藝蝕刻所述高折射率材料膜而形成所述第一介質(zhì)光柵及所 述第二介質(zhì)光柵。
【文檔編號】G02B6/42GK103901559SQ201210582248
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權日:2012年12月28日
【發(fā)明者】黃新舜 申請人:鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司