[实用新型]一种平面波导型光放大器芯片

说明书

本实用新型涉及一种平面波导型光放大器芯片，属于集成光学技术领域。芯片截面从上至下由上包层、上多模平板波导层、上胶层、单模掩埋光波导芯层、下包层、下胶层、下多模平板波导层和衬底构成；所述单模掩埋光波导芯层嵌设在下包层内部，所述下包层上下表面分别通过上胶层和下胶层依次与上多模平板波导层和下多模平板波导层连接，所述下多模平板波导层底部设有衬底，所述上多模平板波导层顶面设有上包层；所述单模掩埋光波导芯层材质为光放大材料，传输信号光，所述上多模平板波导层和下多模平板波导层为泵浦光传输层，传输泵浦光，泵浦光通过上多模平板波导层和下多模平板波导层耦合至单模掩埋光波导芯层，对信号光进行泵浦放大。

技术领域

本实用新型涉及一种平面波导型光放大器芯片，属于集成光学技术领域。

背景技术

目前，随着光纤网络和集成光学的快速发展，光学功能模块的集成需求日显突出。将光源、光有源模块和光无源模块的相互结合集成在越来越多的场景中得到应用。

在光信号的传输和处理过程中，光的衰减无法避免，为了保证光信号的强度，光电系统中必须要考虑光放大的功能。因此，光放大的功能模块的集成也是未来集成光学发展的重要方向之一。传统的光放大器由光纤构成，该结构适合光纤系统，但不利于集成光学系统的集成，对此，平面波导型的光放大器的研制就尤为重要。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种平面波导型光放大器芯片，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供的一种易于集成、制作工艺简单、功能易扩展、适合批量生产的方案。

本实用新型的一种平面波导型光放大器芯片，芯片截面从上至下由上包层、上多模平板波导层、上胶层、单模掩埋光波导芯层、下包层、下胶层、下多模平板波导层和衬底构成；

所述单模掩埋光波导芯层嵌设在下包层内部，所述下包层上下表面分别通过上胶层和下胶层依次与上多模平板波导层和下多模平板波导层连接，所述下多模平板波导层底部设有衬底，所述上多模平板波导层顶面设有上包层；

所述单模掩埋光波导芯层材质为光放大材料，传输信号光，所述上多模平板波导层和下多模平板波导层为泵浦光传输层，传输泵浦光，泵浦光通过上多模平板波导层和下多模平板波导层耦合至单模掩埋光波导芯层，对信号光进行泵浦放大。

进一步的，所述单模掩埋光波导芯层和下包层材质为具有放大特性的玻璃材料，优选掺铒玻璃、掺镱玻璃或镱铒共掺玻璃。

进一步的，所述单模掩埋光波导芯层与下包层的折射率差为0.005～0.020。

进一步的，所述上多模平板波导层和下多模平板波导层与单模掩埋光波导芯层的折射率差均为-0.010～-0.003，与下包层的折射率差均为0.002～0.010。

进一步的，所述上多模平板波导层和下多模平板波导层的高度均为20～400 μm，宽度均为20～2000μm。

进一步的，所述单模掩埋光波导芯层由数量大于等于1的直波导的阵列构成。

进一步的，所述单模掩埋光波导芯层的直波导的高度为5～9μm，宽度为 5～9μm。

进一步的，所述下包层的厚度为10～20μm。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

与现有技术相比，本实用新型在通过平面光波导的方案实现了光放大的功能，适合集成光学系统的集成，同时单模掩埋光波导芯层的数量可以根据需求定制，适合更多的光放大场景。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。