[实用新型]光折变-等离子滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成光学领域与光无源器件领域，尤其涉及一种光折变-等离子滤波器。

背景技术

基于表面等离子共振（surface plasmon resonance，SPR）的等离子滤波器可在宽光谱的输入光信号中，根据需要选择出特定波长的光信号，或是滤除指定波长的光信号，可应用于大容量、高速率的可见光通信领域。

等离子滤波器按其接收光信号的要求可分为反射型滤波器和透射型滤波器。反射型滤波器将光信号中特定的波长信号转换成表面等离子共振波，由此将该特定波从信号波中滤除，并接收无该波段的光信号。透射型滤波器利用一些亚波长狭缝/光栅等结构在透射端激励出特定的信号波，从而得到指定的光信号。

因此，目前的等离子波技术要么获得带通信号（透射光），要么获得带阻信号（反射光），不能同时实现对透射光和反射光的利用。另外，还存在着附加结构复杂、制作困难和滤波性能有待提高等缺点。

发明内容

为了克服现有滤波器不能同时实现对透射光和反射光的利用、结构复杂、制作困难、滤波性能较低的不足，本实用新型提供一种结构简单、制作方便、材料重复利用率较高、同时实现对透射光和反射光利用的光折变-等离子滤波器。

为了解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种光折变-等离子滤波器，包括输入铌酸锂（LiNbO₃）晶体、金属层以及输出LiNbO₃晶体，所述输入LiNbO₃晶体和输出LiNbO₃晶体为X切Z传或Y切Z传的LiNbO₃晶体，所述输入LiNbO₃晶体位于输出LiNbO₃晶体的上方，所述输入LiNbO₃晶体和输出LiNbO₃晶体之间为所述金属层，所述输入LiNbO₃晶体和输出LiNbO₃晶体上制作光折变光栅。

本实用新型的技术构思为：用双光束干涉方法制作光折变光栅，将光折变光栅作为激励等离子滤波器滤波波长的新型方式；将制作的光折变光栅作为耦合透射SPR波的新型方式。

另外，利用LiNbO₃晶体中光折变光栅可以擦除和再建立的特点，通过改变记录角度，就可以得到新的光栅周期，达到对不同波长滤波的目的，从而提高材料的重复利用率。

本实用新型的有益效果主要体现在：1、用光折变光栅来实现等离子滤波技术是一种新型的滤波方式；2、将光折变光栅作为输出耦合器，把特定波长的SPR波以光波的形式耦合出去，从而得到指定波长的信号光；3、光折变光栅可以擦除和再建立，可提高材料的重复利用率。

附图说明

图1是本实用新型光折变-等离子滤波器结构示意图。

图2是本实用新型双光束干涉法制作光折变光栅示意图。

图3是本实用新型光折变-等离子滤波器应用装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步描述。

参照图1～图3，一种光折变-等离子滤波器，包括输入LiNbO₃晶体101、金属层102以及输出LiNbO₃晶体103，所述输入LiNbO₃晶体101和输出LiNbO₃晶体103为X切Z传或Y切Z传的LiNbO₃晶体，所述输入LiNbO₃晶体101位于输出LiNbO₃晶体103的上方，所述输入LiNbO₃晶体101和输出LiNbO₃晶体103之间为所述金属层102，所述输入LiNbO₃晶体101和输出LiNbO₃晶体103上制作光折变光栅105。

根据理论条件确定相关物理参数。利用仿真模拟的结果初步确定输入LiNbO₃晶体101、输出LiNbO₃晶体103和金属层102的几何尺寸、介质折射率。

利用SPR波的相位匹配条件，根据写入光201的波长、入射角度以及介质的有效折射率，计算出LiNbO₃晶体内的光栅周期，采用双光束干涉方法制作出光折变光栅。