[发明专利]铌酸锂薄膜多功能集成光学器件及其制造方法

摘要

本发明公开了一种铌酸锂薄膜多功能集成光学器件，包括基底材料、下层电极、下缓冲层、铌酸锂薄膜、波导耦合器、Y分支波导、上缓冲层、波导耦合器吸收层电极和Y分支波导调制器电极。本发明所述铌酸锂薄膜多功能集成光学器件可实现3dB波导耦合器与Y波导调制器的单片集成，有利于该集成芯片的小型化，可实现光纤陀螺用集成光学器件集成度的提升、光纤陀螺仪体积的缩小以及光纤陀螺系统可靠性的提升。本申请还公开了一种制造上述铌酸锂薄膜多功能集成光学器件的制造方法。

主权项

一种铌酸锂薄膜多功能集成光学器件，其特征在于，由波导耦合器部分I和Y波导调制器部分II组成，包括：基底材料(1)、下层电极(2)、下缓冲层(3)、铌酸锂薄膜(4)、光学波导(5)、Y波导调制器电极(6)、上缓冲层(11)；波导耦合器吸收层电极(7)，所述波导耦合器部分I由两个输入波导、Y分支区域、直通耦合波导和两个输出端口组成，输出功率比为50:50；所述Y波导调制器部分II由输入波导、Y分支区域和输出波导组成；所述基底材料(1)采用Z切Y传切向、厚度在0.1mm至2mm的铌酸锂体晶材料，或采用Z切石英晶体材料，也可采用硅晶体材料；所述下层电极(2)采用厚度为0.1μm至30μm的金或铝金属薄膜；下缓冲层(3)和上缓冲层(11)，采用厚度为0.1μm至5μm的二氧化硅或氧化铝薄膜；所述铌酸锂薄膜4采用具有单晶结构的的铌酸锂薄膜材料，薄膜厚度为0.1μm至10μm，薄膜材料切向为Z切Y传；光学波导(5)采用退火质子交换波导，其扩散宽度为1μm至7μm，扩散深度为1μm至7μm；Y波导调制器电极(6)采用厚度为0.1um至30um的金或铝薄膜，制作于上缓冲层上表面，其位置在Y分支波导的Y分支区域上方；波导耦合器吸收层电极(7)采用厚度为0.1um至30um的金或铝等金属薄膜，制作在波导耦合器上表面。