[实用新型]一种铌酸锂基1×2非对称电极Y分叉数字光开关

说明书

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1×2非对称电极Y分叉数字光开关。

背景技术

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N_eff在电光作用下变得不对称，光波的基波能量耦合到N_eff增加的波导臂中，一次模耦合到N_eff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1×2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，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SiO₂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1×2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1×2光开关，级联成1×4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1×2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0XC、OADM开关阵列和自愈保护电路中。

附图说明

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。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。

在1×2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1×2光开关，级联成1×4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。