[发明专利]非周期宽带可调全光波长转换器的制作方法

权利要求书

1.一种非周期宽带可调全光波长转换器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择一种介电体，沿该介电体光轴方向切割，其厚度为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)在该晶片-Z面使用钛扩散技术形成一波导层，其中，-Z面与水平面平行并面向Z轴负方向；

(3)选择非周期光学超晶格的电畴宽度d和电畴数目M，d的选择要在现有室温电场极化的技术条件下实现，同时d也要小于周期性全光波长转换器的电畴宽度

(4)通过整个非周期光学超晶格的传输函数，计算每个样本的转换效率；

(5)根据实现广播功能所需和频泵浦波长平顶带宽，计算光学超晶格中每个电畴区域的极化方向；

(6)根据得到的正负畴排列顺序对晶片进行室温电场极化，改变电畴的极化方向，使正畴的晶体晶轴方向与负畴的晶轴方向相反，构成非周期光学超晶格；

(7)利用所得到的非周期光学超晶格，构成波长可调宽带全光波长转换器；

所述的选择非周期光学超晶格的电畴宽度d和电畴数目M，是指：

①确定波长转换信号光的中心波长λ_s，设置合理的泵浦光波长λ_p1、λ_p2，计算在周期性光学超晶格条件下实现级联和频差频过程的电畴宽度和周期Λ；

②选择非周期光学超晶格的电畴宽度d，d的选择要在现有室温电场极化的技术条件下实现，同时也要小于周期性全光波长转换器的电畴宽度

③根据晶片的总长度L，电畴宽度d，计算电畴数目M；

所述计算每个样本的转换效率，是指：

根据广播宽度确定目标平顶带宽，以信号光脉冲转换极限谱宽作为分辨率计算样本数量N，通过整个非周期光学超晶格的传输函数，计算每个样本的转换效率T(λ_α)：

T(λs)=1L∫0Lg(z)exp[-iΔk(λs,λp1,λp2)z]dz.]]>

式中T(λ_α)是转换效率样本，L是波导长度，z代表电畴的位置；g(z)代表每个电畴的方向，电畴方向为正时g(z)＝1，电畴方向为负是g(z)＝-1；Δk为相位不匹配量；

所述计算光学超晶格中每个电畴区域的极化方向，是指：

选定模拟退火算法的目标函数F，对正负电畴的排列顺序进行优化计算使得目标函数最大：

F=ΣαT(λα)-10·Nσ]]>

μ=ΣαT(λα)N;]]>σ=1N-1Σα(T(λα)-μ)2]]>

其中F是目标函数，T是转换效率样本，N是样本数量，μ是样本均值，σ是均方差值。