一種plc多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設(shè)在玻璃基片上，并通過(guò)UV膠層粘結(jié)，所述的玻璃基片內(nèi)部掩埋有光波導(dǎo)；所述的光波導(dǎo)為多模光波導(dǎo)，是對(duì)多模光纖輸入的光能量進(jìn)行多路分配，功能結(jié)構(gòu)包括1×N型光波導(dǎo)或2×N型光波導(dǎo)，其中N=2，4，8，16或32。該多模光波導(dǎo)的直徑為30～350μm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有波長(zhǎng)非敏感，以及無(wú)模式選擇性等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種屬于集成光學(xué)領(lǐng)域，尤其是涉及一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖通信的投資方向由通信干線(xiàn)，城域網(wǎng)，局域網(wǎng)，專(zhuān)用網(wǎng)等向FTTH的發(fā)展，F(xiàn)TTH的基本器件光分路器的市場(chǎng)需求也不斷擴(kuò)大。目前有兩種類(lèi)型的光分路器，一種是傳統(tǒng)的熔融拉錐式光纖分路器，一種是PLC光分路器。其中PLC光分路器因其具有體積小，集成度高，分光比非波長(zhǎng)敏感等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)處在FTTH市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位。
[0003]光分路器包括多模分路器和單模分路器，單模一般用在全波通訊波段1260nm—1620nm,多模則常用于850nm/1310nm,單模分路器使用兩根單模光纖制做,多模分路器使用多模光纖制做。
[0004]多模光纖因其抗彎曲性能強(qiáng)，機(jī)械性能好，對(duì)接頭的精確度要求低應(yīng)用方便，對(duì)光源的要求低等一系列優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)據(jù)交換中心以及一些軍事應(yīng)用方面有廣泛的應(yīng)用?？梢愿鶕?jù)應(yīng)用需要，制造50/50、40/60、30/70、20/80、10/90等等不同分光比的1X2芯片。跟熔融拉錐相比，PLC型多模分路器件具有波長(zhǎng)非敏感，以及無(wú)模式選擇性等優(yōu)點(diǎn)。大分路比情況下(I分4，1分8等)還有尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。但是目前還沒(méi)有PLC型分路器均為單模分路器，目前還沒(méi)有多模分路器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設(shè)在玻璃基片上，并通過(guò)UV膠層粘結(jié)，所述的玻璃基片內(nèi)部掩埋有光波導(dǎo)；其特征在于，所述的光波導(dǎo)為多模光波導(dǎo)，是對(duì)多模光纖輸入的光能量進(jìn)行多路分配，功能結(jié)構(gòu)包括IXN型光波導(dǎo)或2XN型光波導(dǎo)，其中N = 2，4，8，16或32。該多模光波導(dǎo)的直徑為30?350 μ m。
[0007]所述的I XN型光波導(dǎo)中N = 2時(shí)，其結(jié)構(gòu)由主波導(dǎo)、以及依次連接的側(cè)分支波導(dǎo)、圓弧波導(dǎo)、喇叭狀波導(dǎo)和側(cè)輸出波導(dǎo)組成，其中側(cè)分支波導(dǎo)設(shè)置在主波導(dǎo)上，主波導(dǎo)的寬度Wl為15?350 μ m ;側(cè)輸出波導(dǎo)的寬度W4為15?350 μ m。
[0008]所述的主波導(dǎo)與側(cè)分支波導(dǎo)之間的夾角A6是0.5?15度；側(cè)分支波導(dǎo)的寬度W2為 10 ?350 μ m。
[0009]所述的圓弧波導(dǎo)的寬度W3取值范圍是15?350μπι，其曲率半徑R5的范圍是5000 ?100000 μ m。
[0010]所述的喇叭狀波導(dǎo)的細(xì)端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長(zhǎng)度L12的范圍是 500 ?40000 μ mD[0011]所述的主波導(dǎo)和側(cè)輸出波導(dǎo)末端各連接一個(gè)所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X4的分支結(jié)構(gòu)，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X8的分支結(jié)構(gòu),構(gòu)成1X16的分支結(jié)構(gòu)或構(gòu)成1X32的分支結(jié)構(gòu)。
[0012]1X2型光波導(dǎo)的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指1X2的兩個(gè)輸出端口的光強(qiáng)的功率之比。
[0013]現(xiàn)有的熔融拉錐型多模光分路器相比，本實(shí)用新型PLC多模光分路器具有非波長(zhǎng)敏感性(在工作波長(zhǎng)范圍400nm?1650nm，輸入波長(zhǎng)發(fā)生變化，分光比例也不會(huì)改變)，非模式選擇性(輸入光源不同，分光比例也不會(huì)發(fā)生變化)的優(yōu)點(diǎn)。與濾波片式多模光分路器相比，具有更好的抗機(jī)械沖擊性能(全固態(tài)結(jié)構(gòu))，更廣泛的工作溫度(_60°C?+85°C)，更大的回波損耗(分路器端面可研磨拋光成8度斜角，提高了回波損耗)。
[0014]本實(shí)用新型多模光分路器芯片可以與多模光纖良好地I禹合，I禹合損耗小于0.3dB/端面，可以根據(jù)需要，制造用于多模光纖通信系統(tǒng)里的各種功能性器件，典型例有50/50、40/60、30/70、20/80、10/90等等不同分光比的1X2芯片。跟熔融拉錐型耦合器相比，PLC型多模分路器件具有波長(zhǎng)非敏感，以及無(wú)模式選擇性等優(yōu)點(diǎn)。大分路比情況下(I分4，I分8，I分16等)還有尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]分光比50/50時(shí)，可以在單個(gè)分路器芯片上實(shí)現(xiàn)均勻I分N(N = 2，4，8，16，32)結(jié)構(gòu)，與同類(lèi)功能的多模多通道分路器相比，具有尺寸小巧，安裝便利的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]根據(jù)應(yīng)用需求，可以匹配50/125或62.5/125多模光纖，以及芯徑80微米，100微米或100微米以上的多模塑料光纖。塑料光纖相對(duì)普通光纖來(lái)說(shuō)便宜，但是因?yàn)椴牧喜荒透邷?，不能用熔融拉錐工藝制成分路器。現(xiàn)在塑料光纖分路采用的是光電-電光轉(zhuǎn)換，設(shè)備復(fù)雜且消耗電力。本實(shí)用新型的分路器適用于多模光纖，可以節(jié)省復(fù)雜的設(shè)備和電力。而現(xiàn)有PLC為單模分路器，無(wú)法得到PLC多模分路器是因?yàn)?，現(xiàn)有的PECVD技術(shù)是氣相沉積法鍍膜得到波導(dǎo)，這種方法只能得到厚度20 μ m以下的波導(dǎo)，當(dāng)厚度太大時(shí)，膜層本身會(huì)因?yàn)椴牧蠎?yīng)力問(wèn)題產(chǎn)生裂痕，不能得到大芯徑的波導(dǎo)。本實(shí)用新型采用的離子交換方法不存在應(yīng)力問(wèn)題，可以根據(jù)需要制得芯徑在50 μ m以上甚至300 μ m的波導(dǎo)，能與各種多模光纖匹配，實(shí)現(xiàn)特定的功能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設(shè)在玻璃基片上，并通過(guò)UV膠層粘結(jié)，所述的玻璃基片內(nèi)部掩埋有光波導(dǎo)；所述的光波導(dǎo)為多模光波導(dǎo)，是對(duì)多模光纖輸入的光能量進(jìn)行多路分配，功能結(jié)構(gòu)包括I XN型光波導(dǎo)或2XN型光波導(dǎo)，其中N = 2，4，8，16或32。該多模光波導(dǎo)的直徑為30?350 μ m，
[0021]所述的I XN型光波導(dǎo)中N = 2時(shí)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，由主波導(dǎo)7、以及依次連接的側(cè)分支波導(dǎo)8、圓弧波導(dǎo)9、喇叭狀波導(dǎo)10和側(cè)輸出波導(dǎo)11組成，其中側(cè)分支波導(dǎo)8設(shè)置在主波導(dǎo)7上，主波導(dǎo)7的寬度Wl為15 μ m;側(cè)輸出波導(dǎo)11的寬度W4為15μπι。
[0022]所述的主波導(dǎo)7與側(cè)分支波導(dǎo)8之間的夾角Α6是0.5度；側(cè)分支波導(dǎo)8的寬度W2為 10 μ m。
[0023]所述的圓弧波導(dǎo)9的寬度W3取值范圍是15 μ m，其曲率半徑R5的范圍是5000 μ m。
[0024]所述的喇叭狀波導(dǎo)10的細(xì)端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長(zhǎng)度L12的范圍是500 μ m。
[0025]所述的主波導(dǎo)7和側(cè)輸出波導(dǎo)11末端各連接一個(gè)所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X4的分支結(jié)構(gòu)，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu),構(gòu)成1X8的分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X16的分支結(jié)構(gòu)或構(gòu)成1X32的分支結(jié)構(gòu)。
[0026]1X2型光波導(dǎo)的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指1X2的兩個(gè)輸出端口的光強(qiáng)的功率之比。
[0027]實(shí)施例2
[0028]參見(jiàn)圖1，所述的I XN型光波導(dǎo)中N = 2時(shí)，由主波導(dǎo)7、以及依次連接的側(cè)分支波導(dǎo)8、圓弧波導(dǎo)9、喇叭狀波導(dǎo)10和側(cè)輸出波導(dǎo)11組成，其中側(cè)分支波導(dǎo)8設(shè)置在主波導(dǎo)7上，主波導(dǎo)7的寬度Wl為350 μ m;側(cè)輸出波導(dǎo)11的寬度W4為350μπι。
[0029]所述的主波導(dǎo)7與側(cè)分支波導(dǎo)8之間的夾角Α6是0.5?15度；側(cè)分支波導(dǎo)8的寬度W2為350 μ m。
[0030]所述的圓弧波導(dǎo)9的寬度W3取值范圍是350μπι，其曲率半徑R5的范圍是100000 μ mD
[0031]所述的喇叭狀波導(dǎo)10的細(xì)端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長(zhǎng)度L12的范圍是40000 μ m。
[0032]所述的主波導(dǎo)7和側(cè)輸出波導(dǎo)11末端各連接一個(gè)所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X4的分支結(jié)構(gòu)，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu),構(gòu)成1X8的分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X16的分支結(jié)構(gòu)或構(gòu)成1X32的分支結(jié)構(gòu)。
[0033]1X2型光波導(dǎo)的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指1X2的兩個(gè)輸出端口的光強(qiáng)的功率之比。
[0034]實(shí)施例3
[0035]所述的IXN型光波導(dǎo)中N = 2時(shí)，其結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，由主波導(dǎo)、以及依次連接的側(cè)分支波導(dǎo)、圓弧波導(dǎo)、喇叭狀波導(dǎo)和側(cè)輸出波導(dǎo)組成，其中側(cè)分支波導(dǎo)設(shè)置在主波導(dǎo)上，主波導(dǎo)的寬度Wl為150 μ m ;側(cè)輸出波導(dǎo)的寬度W4為150 μ m。
[0036]所述的主波導(dǎo)與側(cè)分支波導(dǎo)之間的夾角A6是10度；側(cè)分支波導(dǎo)的寬度W2為100 μ m0
[0037]所述的圓弧波導(dǎo)的寬度W3取值范圍是150 μ m，其曲率半徑R5的范圍是10000 μ mD
[0038]所述的喇叭狀波導(dǎo)的細(xì)端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長(zhǎng)度L12的范圍是ΙΟΟΟΟμπι。其余同實(shí)施例1。
[0039]實(shí)施例4
[0040]功能結(jié)構(gòu)包括I Χ4型光波導(dǎo)。該多模光波導(dǎo)的直徑為30 μ m。其余同實(shí)施例1。
[0041]實(shí)施例5[0042]功能結(jié)構(gòu)包括1X8型光波導(dǎo)。該多模光波導(dǎo)的直徑為350 μ m。其余同實(shí)施例1。
[0043]實(shí)施例6
[0044]功能結(jié)構(gòu)包括2X2型光波導(dǎo)。該多模光波導(dǎo)的直徑為ΙΟμπι。其余同實(shí)施例1。
[0045]實(shí)施例7
[0046]功能結(jié)構(gòu)包括2Χ 16型光波導(dǎo)。該多模光波導(dǎo)的直徑為100 μ m。其余同實(shí)施例1o
[0047]實(shí)施例8
[0048]功能結(jié)構(gòu)包括2X32型光波導(dǎo)。該多模光波導(dǎo)的直徑為200 μ m。其余同實(shí)施例1o
【權(quán)利要求】
1.一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，包括玻璃基片和玻璃蓋片，玻璃蓋片蓋設(shè)在玻璃基片上，并通過(guò)UV膠層粘結(jié)，所述的玻璃基片內(nèi)部掩埋有光波導(dǎo)；其特征在于，所述的光波導(dǎo)為多模光波導(dǎo)，是對(duì)多模光纖輸入的光能量進(jìn)行多路分配，功能結(jié)構(gòu)包括IXN型光波導(dǎo)或2 XN型光波導(dǎo)，其中N = 2，4，8，16或32。該多模光波導(dǎo)的直徑為30?350 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的IXN型光波導(dǎo)中N = 2時(shí)，其結(jié)構(gòu)由主波導(dǎo)(7)、以及依次連接的側(cè)分支波導(dǎo)(8)、圓弧波導(dǎo)(9)、喇叭狀波導(dǎo)(10)和側(cè)輸出波導(dǎo)(11)組成，其中側(cè)分支波導(dǎo)⑶設(shè)置在主波導(dǎo)(7)上，主波導(dǎo)⑵的寬度Wl為15?350 μ m;側(cè)輸出波導(dǎo)(11)的寬度W4為15?350 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的主波導(dǎo)(7)與側(cè)分支波導(dǎo)(8)之間的夾角A6是0.5?15度；側(cè)分支波導(dǎo)(8)的寬度W2為 10 ?350 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的圓弧波導(dǎo)(9)的寬度W3取值范圍是15?350 μ m，其曲率半徑R5的范圍是5000?100000 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的喇叭狀波導(dǎo)(10)的細(xì)端寬度與W3相同，粗端寬度與W4相同，其長(zhǎng)度L12的范圍是500?40000 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的主波導(dǎo)(7)和側(cè)輸出波導(dǎo)(11)末端各連接一個(gè)所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X4的分支結(jié)構(gòu)，并在其末端繼續(xù)連接所述的多模波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1X8的分支結(jié)構(gòu),構(gòu)成1X16的分支結(jié)構(gòu)或構(gòu)成1X32的分支結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PLC多模波導(dǎo)光分路器的芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，1X2型光波導(dǎo)的分光比為50/50，40/60，30/70，20/80或10/90，所述的分光比是指I X 2的兩個(gè)輸出端口的光強(qiáng)的功率之比。
【文檔編號(hào)】G02B6/125GK203720397SQ201320815696
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】王毅強(qiáng), 商惠琴, 王明華, 楊建義, 郝寅雷 申請(qǐng)人:上海光芯集成光學(xué)股份有限公司