[发明专利]二轴光学陀螺

权利要求书

1.一种二轴光学陀螺，其特征在于：该光学陀螺包括表面等离子激元Y型模式分离器(1)、Y波导集成光学器件(2)、Y波导集成光学芯片(3)、第一保偏光纤线圈(41)、第二保偏光纤线圈(42)、第一定向耦合器(51)、第二定向耦合器(52)和第一探测器(61)、第二探测器(62)；其位置关系为表面等离子激元Y型模式分离器(1)两个输出端分别与Y波导集成光学器件(2)、Y波导集成光学芯片(3)相连，Y波导集成光学器件(2)、Y波导集成光学芯片(3)的输出端分别与第一保偏光纤线圈(41)和第二保偏光纤线圈(42)相连，第一调制电极(71)、第二调制电极(72)和第一金属线间隙(81)、第二金属线间隙(82)制备在Y波导集成光学芯片(3)上支波导输出端之上；

二轴光学陀螺光路如下：光源进入表面等离子激元Y型模式分离器，将光源分为TE模式光信号和TM模式光信号，输出的TE模式光信号经过定向耦合器进入Y波导集成光学器件分束，其中一束光信号由相位调制器进行相位调制，两束光信号分别输出耦合进入保偏光纤线圈；输出的TM模式光信号经过定向耦合器进入Y波导集成光学芯片分束，其中一束光信号由相位调制器进行相位调制，两束光信号分别输出耦合进入保偏光纤线圈，进入保偏光纤线圈中的光信号形成顺时针和逆时针方向传播，然后沿各自光路返回，通过定向耦合器耦合进入探测器。

2.根据权利要求1所述的二轴光学陀螺，其特征在于表面等离子激元Y型模式分离器(1)是由聚合物芯层(12)、聚合物包层(13)构成，表面等离子激元Y型模式分离器(1)的臂上覆盖有金属薄膜(11)，其中，金属薄膜(11)的厚度在10至20纳米之间，宽度在1至3微米之间，聚合物芯层(12)的宽度与厚度均为数微米量级。

3.根据权利要求1所述的二轴光学陀螺，其特征在于Y波导集成光学器件(2)采用LiNbO₃晶体材料制备。

4.根据权利要求1所述的二轴光学陀螺，其特征在于Y波导集成光学芯片(3)由表面等离子体激元波导制备成，表面等离子体激元波导由金属芯层(31)、上包层(32)、下包层(33)、衬底(9)组成，其金属芯层(31)为金属纳米线，厚度在10到20纳米之间，宽度为4至8微米之间，上包层(32)、下包层(33)均为有机聚合物介质材料，上包层、下包层厚度均在10至20微米之间。