[发明专利]双泵浦波长可调宽带全光波长转换器的制作方法

权利要求书

1.一种双泵浦波长可调宽带全光波长转换器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，选择一块Z切割的镁掺杂摩尔比为3％-7％的铌酸锂晶片，在该晶片-Z面上制作钛扩散波导结构，然后在该晶片+Z面上制作具有周期范围为20-25μm的周期性光学超晶格，通过对晶片进行室温电场极化，实现晶体极化畴的周期性反转；

第二步，采用两个泵浦光源，通过在晶片前设置偏振控制器以控制泵浦光和信号光的偏振特性为寻常光，得到该双泵浦波长可调宽带全光波长转换器；

所述的室温电场极化，具体实现步骤如下：

①选择一种介电体，该介电体是一种在生长过程中长成沿Z方向自发极化的铁电单畴晶体，并且是掺杂摩尔比为3％-7％的掺杂镁的铌酸锂，沿该介电体Z方向切割，切割下的掺镁铌酸锂晶体的厚度为0.2mm-1mm，上下表面平行且均被抛光，上下表面的法线方向即为晶体的自发极化方向；

②该晶片-Z表面使用钛扩散技术，即在1130℃的高温下通氩气十几个小时，通氧气后扩散1小时以上，将-Z表面预溅射的宽度为2-8μm的钛条内扩散入掺杂镁的铌酸锂衬底，形成一波导层，该波导的横电波和横磁波模式的导波均能被激发；

③然后用光刻技术，即首先在双面抛光晶体+Z表面旋转涂覆一层厚1μm的光刻胶，经曝光、显影后得到周期性光栅条纹，然后再在光刻胶上溅射一层厚为0.1μm的导电铝层，再将所得样品用丙酮超声，这样就在样品上形成了一周期性的长铝条构成的阵列金属光栅电极，金属光栅电极的周期Λ为：

式中λ_i(i＝P₁，P₂，SF)分别为泵浦光1、泵浦光2和频光的波长，其中：

N^e_effSF——波导中和频波非常光的有效折射率；

N^o_effp1、N^o_effp2——波导中泵浦波1、2寻常光的有效折射率；

对于占空比为1∶1的周期性结构，每个周期内电极的长度l为周期的一半，即l＝Λ/2；

对于占空比为1∶2的周期性结构，每个周期内电极的长度为周期的1/3，即l＝Λ/3；

-Z表面为镀平面电极；

④室温电场极化过程中，在有电极的畴区域，利用高压电场克服晶体内部的矫顽场从而使该有电极的畴区域的自发极化方向反向；在无电极的畴区域，其电畴的极化方向仍保持原来的方向。

2.根据权利要求1所述的双泵浦波长可调宽带全光波长转换器的制作方法，其特征是，所述两个泵浦光源，其中一个泵浦光波长固定，另外一泵浦光波长在泵浦带宽内改变，实现对同一信号光的多转换光输出；或者两个泵浦光源波长能同时调节，实现对N个信号光向M个转换光的转换。

3.根据权利要求1或2所述的双泵浦波长可调宽带全光波长转换器的制作方法，其特征是，所述两个泵浦光源，其泵浦波长可选择通信波段的两端。