CN106932924A - 一种可精确调控谐振频率的环形谐振器 - Google Patents

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黄太星
李继涛
杨定宇
杨军
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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Abstract

本发明公开了一种可精确调控谐振频率的环形谐振器，包括直波导以及与所述直波导耦合的谐振环；所述谐振环上覆盖有掺铪氧化钒薄膜。通过在谐振环上覆盖一层相变材料掺铪氧化钒HF‑VO2，这种材料在不同的温度下具有不同的折射率，从而可以达到调控谐振环有效折射率的作用，进而调控对应的谐振波长。

Description

一种可精确调控谐振频率的环形谐振器
技术领域
本发明属于光谐振器技术领域，具体涉及一种可精确调控谐振频率的环形谐振器。
背景技术
光谐振器是常见的滤波器件。环形谐振器是谐振器的一种，其构造如图1所示，包括直波导和与之耦合的环形波导，光在直波导中传播时某个波长的光耦合进环形波导中传播使得能量衰减，从而达到滤波的作用。但这种传统的普通谐振器不具有调控谐振频率的作用，其滤波的波长即谐振波长一旦器件结构确定就确定了，不具备可调控性。
发明内容
基于此，针对上述问题，本发明提出一种可精确调控谐振频率的环形谐振器，在谐振环上覆盖一层相变材料掺铪氧化钒HF-VO2，这种材料在不同的温度下具有不同的折射率，从而可以达到调控谐振环有效折射率的作用，进而调控对应的谐振波长。
本发明的技术方案是：一种可精确调控谐振频率的环形谐振器，包括直波导以及与所述直波导耦合的谐振环；所述谐振环上覆盖有掺铪氧化钒薄膜。
作为本发明的进一步改进，所述掺铪氧化钒中的掺杂比例为：铪与氧化钒的质量比为1％-3％。
作为本发明的进一步改进，所述掺铪氧化钒薄膜的长度与所述谐振环的周长之比为1％。
作为本发明的进一步改进，所述掺铪氧化钒薄膜的厚度为50纳米。
作为本发明的进一步改进，所述谐振环的宽度为500纳米，谐振环的厚度为200纳米，谐振环的直径为2微米。
作为本发明的进一步改进，所述直波导与所述谐振环之间的间距为900纳米。
本发明的有益效果是：在谐振环上覆盖一层相变材料掺铪氧化钒HF-VO2，这种材料在不同的温度下具有不同的折射率，从而可以达到调控谐振环有效折射率的作用，进而调控对应的谐振波长，实现精确调控谐振频率的目的。
附图说明
图1是传统环形谐振器的结构示意图；
图2是本发明实施例所述可精确调控谐振频率的环形谐振器的结构示意图；
图3是升温和降温时0％掺杂氧化钒或是3％掺杂氧化钒的透过率曲线对比图；
图4是不同铪掺杂比例下掺铪氧化钒的XRD曲线；
图5是不同铪掺杂比例下掺铪氧化钒在高低温下的折射率对比图；
图6是铪掺杂浓度为3％的氧化钒在15摄氏度和85摄氏度时的测试曲线图；
附图标记说明：
10直波导，20谐振环，21掺铪氧化钒薄膜，H1为谐振环的厚度，H2为谐振环的宽度，H3直波导与谐振环的间距，t为掺铪氧化钒薄膜的厚度，L为掺铪氧化钒薄膜的长度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例：
如图2所示，一种可精确调控谐振频率的环形谐振器，包括直波导10以及与所述直波导10耦合的谐振环20；所述谐振环20上覆盖有掺铪氧化钒HF-VO2薄膜21。
由于掺铪氧化钒HF-VO2这种材料在不同温度下具有不同的折射率，从而可以达到调控谐振环20有效折射率的作用，进而调控对应的谐振波长。
本实施例中，之所以选择在谐振环20上覆盖掺铪氧化钒而不直接选择覆盖氧化钒，因为氧化钒在改变折射率时升温和降温情况不同，即在同一温度下，氧化钒对应有两个折射率，无法通过温度的改变来精确控制其折射率；而掺铪氧化钒在升温和降温时折射率的改变几乎相同，也就是一个温度对应一个折射率或透过率，因而可以通过控制其温度改变以精确控制其折射率，进而精确控制谐振环20的有效折射率，最终达到精确控制谐振环20的谐振波长的目的。如图3，给出了无掺杂氧化钒在60摄氏度升温和降温时的透过率曲线，从图中可以看出，无掺杂氧化钒在升温和降温时的透过率曲线完全不同；以及铪掺杂浓度3％的氧化钒在60摄氏度升温和降温时的透过率曲线，从图中可以看出，铪掺杂浓度3％的氧化钒在升温和降温时的透过率曲线几乎相同。
在另一个实施例中，所述掺铪氧化钒中的掺杂比例为：铪与氧化钒的质量比为1％-3％。
必须对掺铪氧化钒中的掺杂比例进行精确控制，只有在掺杂比例控制在1％-3％时，才能得到较为纯的掺铪氧化钒而不出现其它跟相变无关的杂相，如图4所示，给出了不同铪掺杂比例下掺铪氧化钒的XRD曲线。
如图5所示，是不同铪掺杂比例氧化钒在高低温下的折射率对比，可见掺铪氧化钒确实能起到在不同温度下改变折射率的作用。
在另一个实施例中，所述掺铪氧化钒薄膜21的长度L与所述谐振环20的周长之比为1％。
在另一个实施例中，所述掺铪氧化钒薄膜21的厚度t为50纳米。
在另一个实施例中，所述谐振环20的宽度H2为500纳米，谐振环20的厚度H1为200纳米，谐振环20的直径为2微米。
在另一个实施例中，所述直波导10与所述谐振环20之间的间距H3为900纳米。
对铪掺杂浓度为3％的上述环形谐振器做了不同温度测试，发现确实在不同温度下具有不同的谐振波长。如图6所示，低温15度时谐振波长为红色尖峰位置，而到80度时为蓝色尖峰位置。证明这种可调控谐振频率的谐振器是可以顺利工作的。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种可精确调控谐振频率的环形谐振器，其特征在于：包括直波导以及与所述直波导耦合的谐振环；所述谐振环上覆盖有掺铪氧化钒薄膜。
2.根据权利要求1所述的可精确调控谐振频率的环形谐振器，其特征在于，所述掺铪氧化钒中的掺杂比例为：铪与氧化钒的质量比为1％-3％。
3.根据权利要求1或2所述的可精确调控谐振频率的环形谐振器，其特征在于：所述掺铪氧化钒薄膜的长度与所述谐振环的周长之比为1％。
4.根据权利要求3所述的可精确调控谐振频率的环形谐振器，其特征在于：所述掺铪氧化钒薄膜的厚度为50纳米。
5.根据权利要求1或2或4所述的可精确调控谐振频率的环形谐振器，其特征在于：所述谐振环的宽度为500纳米，谐振环的厚度为200纳米，谐振环的直径为2微米。
6.根据权利要求5所述的可精确调控谐振频率的环形谐振器，其特征在于：所述直波导与所述谐振环之间的间距为900纳米。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108735830A (zh) * 2018-07-18 2018-11-02 成都信息工程大学 基于肖特基电极和碘化铅的自驱动辐射探测器及制备方法
CN110187521A (zh) * 2019-05-15 2019-08-30 上海交通大学 谐振腔辅助相变可重构光信号处理芯片

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1708725A (zh) * 2002-10-25 2005-12-14 英特尔公司 利用具有电荷调制区的环形谐振器调制光束的方法和装置
JP2010032856A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Nec Corp 光信号変調方法および光信号変調器
CN102662254A (zh) * 2012-05-02 2012-09-12 浙江大学 基于石墨烯电吸收特性的微环光开关
US20160124251A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-05 Coriant Advanced Technology, LLC Photonic integrated circuit incorporating a bandgap temperature sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1708725A (zh) * 2002-10-25 2005-12-14 英特尔公司 利用具有电荷调制区的环形谐振器调制光束的方法和装置
JP2010032856A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Nec Corp 光信号変調方法および光信号変調器
CN102662254A (zh) * 2012-05-02 2012-09-12 浙江大学 基于石墨烯电吸收特性的微环光开关
US20160124251A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-05 Coriant Advanced Technology, LLC Photonic integrated circuit incorporating a bandgap temperature sensor

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARASH JOUSHAGHANI等: "Low-voltage broadband hybrid plasmonic-vanadium dioxide switches", 《APPLIED PHYSICS LETTERS》 *
JUDSON D.RYCKMAN等: "Photothermal optical modulation of ultracompact hybrid Si-VO2 ring resonators", 《OPTICS EXPRESS》 *
SHI CHEN等: "Unraveling Mechanism on Reducing Thermal Hysteresis Width of VO2by Ti Doping: A Joint Experimental and Theoretical Study", 《THE JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY》 *
芦丹: "二氧化钒纳米粉体的制备及铪掺杂对其光、电性能的研究", 《上海师范大学学位论文》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108735830A (zh) * 2018-07-18 2018-11-02 成都信息工程大学 基于肖特基电极和碘化铅的自驱动辐射探测器及制备方法
CN108735830B (zh) * 2018-07-18 2024-01-30 成都信息工程大学 基于肖特基电极和碘化铅的自驱动辐射探测器及制备方法
CN110187521A (zh) * 2019-05-15 2019-08-30 上海交通大学 谐振腔辅助相变可重构光信号处理芯片

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