[发明专利]平面波导型可调光衰减器

权利要求书

1.平面波导型可调光衰减器，由多层光电晶圆结构组成，包括硅基、衬垫、波导光芯、覆盖包层、加热层、导电层、保护层和深度刻蚀层，其特征在于：硅基晶圆上沉积折射率及厚度不同的二氧化硅衬垫、波导光芯和覆盖包层，构成平面光波导层；平面光波导层的光路调节支路上溅射金属薄膜加热层和导电层；在金属薄膜上沉积防金属氧化的保护层；光路调节支路和信道间刻蚀深度隔热槽；可调光衰减器的光路由马赫-曾德干涉仪单元构成；加热电路由电子控制的可调电源、高电导率的金属导电薄膜电路、高电阻率的金属加热薄膜片以及电路接口组成；光电控制回路由光耦合器、光电二极管、运算放大器、微处理器构成。

2.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：平面型波导光芯是沉积于硅基晶圆上，并置于折射率和厚度都不同于波导光芯的衬垫和覆盖包层中构成平面光波导器件；其衬垫和覆盖包层的折射率略小于波导光芯的折射率；而衬垫和覆盖包层的厚度则是波导光芯厚度的二到三倍。

3.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：平面光波导层的光路调节支路上面溅射金属薄膜加热层和导电层；导电薄膜层材料是电导率较高的金、铜或铝等金属或合金；加热薄膜层材料是电阻率较高的钨、铬或铂等金属或合金。

4.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：在金属薄膜上面沉积氮化硅薄膜构成防金属氧化保护层。

5.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：马赫-曾德尔干涉仪的上、下支路之间和各路信道之间刻蚀深度隔热槽。

6.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：马赫-曾德尔干涉仪的光路结构由信号输入端、上臂调节支路、下臂直通支路和信号输出端构成，并以此为基本单元组成具有多路信道的平面波导型可调光衰减器。

7.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：金属加热薄膜片置于马赫-曾德尔干涉仪的上臂调节支路上面构成加热器，金属导电薄膜电路置于加热薄膜片的两端，并连接器件两侧端部的电路接口，电子控制的可调电源通过电路接口与加热器连接。

8.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：嵌入光电二极管，作为采样电路，将光信号转化为电信号。

9.按权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于：采用光耦合器、光电二极管、运算放大器、微处理器构成光电控制回路，能检测马赫-曾德尔干涉仪的输出功率，对可调电源作出线性调节和控制，从而在衰减器的输出端得到不同大小的光功率。