专利名称：一种铌酸锂基1×2非对称电极y分叉数字光开关的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及数字光开关，尤其是涉及一种铌酸锂基lx2非对称电极Y 分叉数字光开关。
技术背景对于Y分叉对称电极数字光开关，没有外加电压时，分支波导臂在结构上 是对称的，光均匀地从两个完全相同的输出波导中输出；存在外加电压时，分 支波导臂的有效折射率Neff在电光作用下变得不对称，光波的基波能量耦合到 Neff增加的波导臂中， 一次模耦合到Neff减小的波导臂中。但实际的情况是，分叉处波导尺寸的变化和电极的引入对传播的光场会造成干扰，基模的能量有可 能在波导分叉处或者靠近分叉处的电极边缘附近激励出一次模，从而直接影响开关的串扰。专利ZL03116219.3 (如图1所示)提供了降低Y分叉数字光开关开关电压的方法，但没有涉及到如何降低开关的串扰。发明内容为了克服Y分叉数字光开关串扰大的问题，本实用新型的目的在于提供一 种铌酸锂基1x2非对称电极Y分叉数字光开关。本实用新型解决其问题所采用的技术方案是包括制作在衬底内的Y分叉波导，在波导上方覆盖上Si02缓冲层，在一Y 分支波导段Si02缓冲层上装有第一和第二信号电极，分别延伸至Y分叉处的前 端，第二信号电极的一边和过渡区波导的中线对齐，在另一Y分支波导段Si02 缓冲层上装有第三和第四信号电极。在一 Y波导分支段A的S弯曲区装有第五 和第六信号电极，在另一 Y波导分支段B的S弯曲区装有第七和第八信号电极， 第一、第五、第七和第三信号电极依次相连，第五信号电极上有输入电压信号 的焊点；第六、第二、第四和第八信号电极依次相连，第四信号电极上有输入 电压信号的焊点。在1"非对称电极Y分叉数字光开关的输出的两端分别接入权利要求1所 述的相同结构的lx2光开关，级联成1X4光开关。本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是当驱动电压为7V时，开 关的串扰优于-25dB，比不加S弯曲的数字型Y分叉开关串扰降低约5 6dB， 达到了较好的开关效果。对于Y分叉数字光开关，根据模式分离原理，基模耦
合到折射率增大的波导臂， 一次模耦合到折射率减小的波导臂。由于电光效应， 随着外加电压的增大，光开关的串扰应当同样减小，但是，电极的突然引入对 一次模具有激励作用，串扰曲线会在一定范围内震荡。本实用新型的带有S弯曲的铌酸锂基1x2非对称电极Y分叉数字光开关则在适当的驱动电压下使这种 震荡程度得到了减轻，从而降低了开关串扰。本实用新型由于其具有对电压的 阶跃响应和波长不敏感等特性一直引起人们的关注，它可应用于OXC、 OADM 开关阵列和自愈保护电路中。
图1是以往的非对称电极Y分叉数字光开关示意图。图2是本实用新型的带S弯曲波导的非对称电极Y分叉数字光开关示意图。图中1、 2、 3、 4、 6、 7、 8、 9、信号电极，5、 10、焊点，a、直波导输入区，b、 Y分叉区，c、 S型弯曲区。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型包括制作在衬底内的Y分叉波导，在波导上方覆 盖上Si02缓冲层，在一 Y分支波导段Si02缓冲层上装有第一和第二信号电极1 、 3，分别延伸至Y分叉处的前端，第二信号电极3的一边和过渡区波导的中线对 齐，在另一Y分支波导段Si02缓冲层上装有第三和第四信号电极6、 8。在一Y 波导A分支段的S弯曲区装有第五和第六信号电极2， 4，在另一Y波导B分支 段的S弯曲区装有第七和第八信号电极7， 9，第一、第五、第七和第三信号电 极l、 2、 7、 6依次相连，第五信号电极2上有输入电压信号的焊点5;第六、 第二、第四和第八信号电极4、 3、 8、 9依次相连，第四信号电极8上有输入电 压信号的焊点10。在1x2非对称电极Y分叉数字光开关的输出的两端分别接入权利要求1所 述的相同结构的lx2光开关，级联成1X4光开关。在Y分叉后端引入S弯曲波导，起到电控衰减作用。通过在Y分叉处的非 对称电极和弯曲波导的弯曲电极处施加一定的同步电压，可以控制光的传播通 道，并实现较低的串扰。S弯曲波导结构在其相应弯曲部位配以共面电极，可以 用来增大辐射损耗，充当电控衰减器，进而降低串扰。S弯曲波导衰减器是通过改变波导的折射率来实现的。对铌酸锂晶体来讲， 外加电场对导模的衰减影响很大，电光效应使分支波导的折射率有较大的改变。 不加电压时，弯曲波导处于临界截止区附近。施加正压时，波导折射率增加， 高于截止折射率，波导处于传输状态；施加负压时，波导折射率降低，低于截
止折射率，波导处于截止状态，这样通过S弯曲波导的折射率改变可以把处于 关状态的分支臂的光能量泄漏掉。优化不同的S弯曲形状，可以显著地降低开 关的串扰。本实用新型共有三个部分，直波导输入区a、 Y分叉区b和S型弯曲区c。 直波导宽度为6 8pm， Y分叉处采用圆角结构，结合现有工艺，分叉后波导间 距最小为1 2nm。相应的电极放置在光波导上方。S弯曲横向偏移量100 120Mm， 纵向偏移量2400 2600iam，缓冲层厚度为0.2|_im。整个制作过程包括Ti扩散波 导的制作和电极的制作。首先是Ti扩散波导的制作，主要包括光刻和采用lift-off 工艺制作Ti膜图形。其中Ti膜厚度约为600 800A。Ti扩散波导是在100(M05(TC 的湿氧环境中扩散8 12小时制得。然后进行器件两端面抛光，抛光后溅射二氧 化硅层和铝膜，再套刻制得电极。上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限 制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何 修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种铌酸锂基1×2非对称电极Y分叉数字光开关，包括制作在衬底内的Y分叉波导，在波导上方覆盖上SiO2缓冲层，在一Y分支波导段SiO2缓冲层上装有第一和第二信号电极(1、3)，分别延伸至Y分叉处的前端，第二信号电极(3)的一边和过渡区波导的中线对齐，在另一Y分支波导段SiO2缓冲层上装有第三和第四信号电极(6、8)；其特征在于在一Y波导分支段A的S弯曲区装有第五和第六信号电极(2，4)，在另一Y波导分支段B的S弯曲区装有第七和第八信号电极(7，9)，第一、第五、第七和第三信号电极(1、2、7、6)依次相连，第五信号电极(2)上有输入电压信号的焊点(5)；第六、第二、第四和第八信号电极(4、3、8、9)依次相连，第四信号电极(8)上有输入电压信号的焊点(10)。
专利摘要本实用新型公开了一种铌酸锂基1×2非对称电极Y分叉数字光开关。包括制作在衬底内的Y分叉波导，波导上方覆盖上SiO<sub>2</sub>缓冲层，一Y分支波导段SiO<sub>2</sub>缓冲层上装有第一和第二信号电极，分别延伸至Y分叉处的前端，第二信号电极的一边和过渡区波导的中线对齐，另一Y分支波导段SiO<sub>2</sub>缓冲层上装有第三和第四信号电极。一Y波导分支段的S弯曲区装有第五和第六信号电极，另一Y波导分支段的S弯曲区装有第七和第八信号电极，第一、五、七和三信号电极依次相连，第五信号电极上有输入电压信号的焊点；第六、二、四和八信号电极依次相连，第四信号电极上有输入电压信号的焊点。本实用新型在Y分叉后端引入S弯曲波导及其相应电极，有效地降低了串扰。
文档编号G02F1/035GK201035265SQ20072010695
公开日2008年3月12日 申请日期2007年3月5日 优先权日2007年3月5日
发明者强 周, 李锡华, 杨建义, 江晓清, 王明华, 肖彩侠 申请人:浙江大学