[发明专利]一种耐高温的铌酸锂电光调制器及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐高温的铌酸锂电光调制器及其制备方法，耐高温的铌酸锂电光调制器包括：铌酸锂波导芯片；与铌酸锂波导芯片耦合的光纤；以及固定微槽，用于固定光纤，以实现光纤与铌酸锂波导芯片的耦合；铌酸锂波导芯片与固定微槽非工作区域均设置有一层金属膜。铌酸锂波导芯片与固定微槽非工作区域均设置有一层金属膜，这样外部引入的温场可快速在铌酸锂波导芯片与固定微槽表面展开，减小温度差导致的热应力。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，具体涉及一种耐高温的铌酸锂电光调制器及其制备方法。

背景技术

随着国际市场石油、煤炭等矿产需求日益增加，各个国家和地区的资源勘探开发力度也在逐年加大，面对浅层资源的快速枯竭，深层资源勘探开发变得越来越重要，因此深井、超深井钻探日益增多。在探测过程产生的数据如何向地面传输一直是个难题。传统使用电缆的方式不仅传输速率低，而且易受复杂的地磁环境干扰。因此使用光纤通信是一种理想的选择——使用电光调制器在井底把各种传感器探测到的数据编码后，转换成光信号，再由光缆传输到地面。

铌酸锂晶体由于其优良的压电、电光及非线性光学性能，在光存储、光波导、光通信技术中得到广泛应用。随着科学技术的不断发展，国内外对深井和超深井钻探越来越多；而随着井深的增加，井温也在增加，要求铌酸锂调制器需要能够稳定工作在250℃以上。

然而在实际应用中，现有的铌酸锂电光调制器由于制作工艺的限制，只能工作在-45-+85℃之间。在大于85℃的环境下工作，器件的性能将迅速恶化。究其原因，主要受以下两个方面的影响：(1)高温导致胶体软化；(2)高温下产生热释电效应。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种耐高温的铌酸锂电光调制器及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种耐高温的铌酸锂电光调制器，包括：

铌酸锂波导芯片；

与铌酸锂波导芯片耦合的光纤；以及

固定微槽，用于固定光纤，以实现光纤与铌酸锂波导芯片的耦合；

铌酸锂波导芯片与固定微槽非工作区域均设置有一层金属膜。

优选地，铌酸锂波导芯片集成于一管壳内，且铌酸锂波导芯片与管壳同时接地。

优选地，金属膜为金膜。

优选地，铌酸锂波导芯片与固定微槽之间熔焊粘接。

优选地，铌酸锂波导芯片与固定微槽材质相同且固定微槽与铌酸锂波导芯片中波导的开槽面以及开槽方向相同。

优选地，光纤通过耐高温无机固化胶固化于固定微槽内，耐高温无机固化胶与铌酸锂的热胀系数相当。

一种耐高温的铌酸锂电光调制器的制备方法，该方法包括

制备铌酸锂波导芯片以及固定微槽；

在铌酸锂波导芯片以及固定微槽的非工作区域形成一层金属膜；

将铌酸锂波导芯片以及固定微槽熔焊粘接；

将光纤固定于固定微槽内。

优选地，铌酸锂波导芯片以及固定微槽熔焊粘接的过程包括：

将铌酸锂波导芯片以及固定微槽对准；

利用激光束把铌酸锂波导芯片与及固定微槽快速熔焊在一起；

退火；

在铌酸锂波导芯片与及固定微槽接口周围涂胶固化。