CN117348150A - 一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列 - Google Patents
一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117348150A CN117348150A CN202311431909.8A CN202311431909A CN117348150A CN 117348150 A CN117348150 A CN 117348150A CN 202311431909 A CN202311431909 A CN 202311431909A CN 117348150 A CN117348150 A CN 117348150A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide
- polymer
- width
- optical
- tapered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 189
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 182
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 131
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 100
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims abstract description 73
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 64
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 20
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 46
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 44
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 30
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 18
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 16
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000009161 Espostoa lanata Nutrition 0.000 description 4
- 240000001624 Espostoa lanata Species 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/1228—Tapered waveguides, e.g. integrated spot-size transformers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
- G02B6/266—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting the optical element being an attenuator
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12035—Materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12083—Constructional arrangements
- G02B2006/12085—Integrated
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，属于集成光波导器件技术领域。由硅片衬底、聚合物下包层、聚合物光波导芯层阵列和聚合物上包层组成，聚合物光波导芯层阵列为四通道结构，该结构沿信号光输入方向依次由输入直波导、第一锥形波导、Y分支功率耦合器、相互平行的第一调制臂波导和第二调制臂波导、Y分支功率耦合器、第四锥形波导以及输出直波导组成，Y分支功率耦合器的弯曲波导、第四锥形波导以及输出直波导之间由氧化石墨烯层分隔开。本发明利用氧化石墨烯层其较强的光吸收性能将可调光衰减器阵列中相邻通道间在输出端Y分支耦合器处散发出的光吸收掉，进而实现抑制阵列中相邻通道之间的光学串扰，从而提升光传输效率。
Description
技术领域
本发明属于集成光波导器件技术领域，具体涉及一种以硅片作为衬底、以具有高热光系数的有机聚合物材料作为聚合物光波导芯层、上包层和下包层，以氧化石墨烯作为隔离波导的能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列。
背景技术
近年来，随着Internet的普及和信息技术的迅猛发展，主干网络通信量显著增加，以传输频带宽、损耗低、保密性强、中继距离长、可靠性高为优点的光纤通信得到了迅猛的发展，并显现出了无比的优越性，同时对通信网络的带宽和容量也提出了越来越高的要求。为了扩大光网络信道容量，密集波分复用(DWDM)技术应运而生，并已成为当前高速率和大容量光纤通信的主要手段。为了实现DWDM系统的长距离高速无误码传输，必须使各通道信号光功率一致，即需要对多通道光功率进行监控和均衡，实现增益平坦、动态增益平衡及传输功率均衡。目前已经提出了许多均衡方案，主要包括动态信道均衡器(DCE)、可调功率光复用器(VMUX)、光分插复用器(OADM)等光器件，而这些器件的核心部件都是可调光衰减器阵列。可调光衰减器阵列在波分复用光纤网络中发挥着重要的作用，灵活地调节可调光衰减器阵列，可以使各个通道的功率处于理想的大小，因此高性能可调光衰减器阵列的研制受到了人们的极大关注。
基于平面光波导结构的可调光衰减器具有器件尺寸小、易于集成、稳定性好等优势，特别是有机聚合物材料具有热光系数大、热导率低、价格低廉、种类多样等优势，利用其研制的可调光衰减器在阵列集成设计中具有重要的应用前景。如果波导结构设计合理，单纯的光路传输通道间串扰能够降到可以忽略不计。而对于基于热光效应的可调光衰减器阵列来说，需要在调制臂波导上制备电极，通过对电极加热改变调制臂波导材料的折射率以调节输出光强度来实现光衰减的功能。在加热调谐过程中，会在相邻通道间造成光学或热学串扰从而影响到其衰减效果。特别是在基于Mach–Zehnder interferometer(MZI)结构的可调光衰减器阵列中，当对其中一个单元进行加热调谐来实现功率衰减时，在输出端Y分支耦合器的光场会因为干涉效应发散到包层中，进而对相邻通道的光功率产生影响，这会严重影响可调光衰减器阵列的性能。
发明内容
为了克服传统可调光衰减器阵列的不足，抑制相邻通道之间的光学串扰，本发明的目的在于提供一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列。
氧化石墨烯(GO)材料具有良好的光学性能，其复折射率为1.95+0.11i，其中氧化石墨烯的复折射率的虚部代表了其具有良好的光吸收性能。因此本发明选择采用氧化石墨烯层来实现抑制相邻通道间的光学串扰。
如附图1所示，为构成本发明中可变光衰减器阵列的可调光衰减器单元器件结构示意图，从下至上由硅片衬底23、在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层、在聚合物下包层24和聚合物光波导芯层上制备的聚合物上包层24’组成，聚合物光波导芯层被包覆在聚合物上包层24’之中；其中，聚合物光波导芯层为基于MZI的光波导结构，沿信号光输入方向依次由输入直波导1、宽度由宽变窄的第一锥形波导2、第一条形波导3、宽度由窄变宽的第二锥形波导4、第二条形波导5、第一弯曲波导6、第二弯曲波导7、相互平行的第一调制臂波导8和第二调制臂波导9、相互平行的第一调制电极10和第二调制电极10’、第三弯曲波导11、第四弯曲波导12、第三条形波导13、宽度由宽变窄的第三锥形波导14、第四条形波导15、宽度由窄变宽的第四锥形波导16以及输出直波导17构成；信号光依次经过第二锥形波导4和第二条形波导5后分成两束，一束在第一弯曲波导6中传输，另一束在第二弯曲波导7中传播，第二锥形波导4、第二条形波导5、第一弯曲波导6和第二弯曲波导7构成Y分支功率分配器，在第三弯曲波导11和第四弯曲波导12中传输的两束光耦合进入第三条形波导13，再输入到第三锥形波导14中，第三弯曲波导11、第四弯曲波导12、第三条形波导13和第三锥形波导14构成Y分支功率耦合器；光从输入直波导1输入，依次经过第一锥形波导2和第一条形波导3，然后经由Y分支功率分配器将输入光分成功率相同的两束光，分别进入到第一调制臂波导8和第二调制臂波导9中，然后再经由Y分支功率耦合器将两束光耦合后输入到第四条形波导15中，最后经过第四锥形波导16从输出直波导17中输出。
输入直波导1和输出直波导17的长度相等为L0＝300～600μm，第一锥形波导2和第四锥形波导16的长度相等为L1＝100～400μm，第一条形波导3和第四条形波导15的长度相等为L2＝200～500μm，第二锥形波导4和第三锥形波导14的长度相等为L3＝500～800μm，第二条形波导5和第三条形波导13的长度相等为L4＝80～120μm，第一弯曲波导6、第二弯曲波导7、第三弯曲波导11和第四弯曲波导12的长度相等为L5＝2500～3000μm，第一调制臂波导8、第二调制臂波导9、第一调制电极10和第二调制电极10’的长度相等为L6＝0.5cm～1.5cm。
输入直波导1的宽度、第一锥形波导2的宽侧宽度、第一弯曲波导6的宽度、第二弯曲波导7的宽度、第一调制臂波导8的宽度和第二调制臂波导9的宽度、第三弯曲波导11的宽度、第四弯曲波导12的宽度、第四锥形波导16的宽侧宽度和输出直波导17的宽度相等为W0＝3～5μm，第一锥形波导2的窄侧宽度、第一条形波导3的宽度、第二锥形波导4的窄侧宽度、第三锥形波导14的窄侧宽度、第四条形波导15的宽度和第四锥形波导16的窄侧宽度相等为W1＝3～4μm，第二锥形波导4的宽侧宽度、第二条形波导5的宽度、第三条形波导13的宽度和第三锥形波导14的宽侧宽度相等为W2＝8～12μm，第一调制电极10和第二调制电极10’的宽度相等为W3＝10～15μm，第一调制臂波导8和第二调制臂波导9中心线之间以及第一调制电极10和第二调制电极10’中心线之间的距离为W4＝50～60μm。
一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，如附图2所示，从下至上由硅片衬底23、在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层阵列、在聚合物下包层24和聚合物光波导芯层阵列上制备的聚合物上包层24’组成，聚合物光波导芯层阵列被包覆在聚合物上包层24’之中；其特征在于：聚合物光波导芯层阵列为四通道结构，由四个结构相同的第一可调光衰减器单元器件18、第二可调光衰减器单元器件19、第三可调光衰减器单元器件20和第四可调光衰减器单元器件21组成，每个可调光衰减器单元器件的结构图均如附图1所示；每两个可调光衰减器单元器件输出直波导17或输入直波导1中心线之间的距离均为127～135μm，且每两个可调光衰减器单元器件的第三锥形波导14、第四条形波导15、第四锥形波导16和输出直波导17之间由氧化石墨烯层22、22’、22”分隔开，每个氧化石墨烯层22、22’、22”的宽度均相等为30～40μm；
如附图3所示，为图2可调光衰减器阵列输出端Y分支耦合器A-A’位置的截面图，从下至上为硅片衬底23、在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层25(此处的聚合物光波导芯层25对应第三锥形波导14)、在聚合物下包层24和聚合物光波导芯层25上面制备的聚合物上包层24’，每两个相邻的单元器件之间由第一氧化石墨烯层22、第二氧化石墨烯层22’和第三氧化石墨烯层22”分隔开。
硅片衬底23的厚度为0.5～1mm，聚合物下包层24的厚度为7～9μm，聚合物光波导芯层25的厚度为3～6μm，聚合物上包层24’的厚度(聚合物光波导芯层25之上的厚度)为3～6μm，氧化石墨烯层22、22’、22”的厚度(等于聚合物下包层24、聚合物光波导芯层25、聚合物上包层24’的厚度之和)相等为13～21μm。
如附图4所示，为图2可调光衰减器阵列B-B’位置的截面图，从下至上为硅片衬底23、在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层25(此处的聚合物光波导芯层25对应第一调制臂波导8和第二调制臂波导9)、在聚合物光波导芯层25和聚合物下包层24上制备的聚合物上包层24’；在聚合物上包层24’之上在与第一调制臂波导8和第二调制臂波导9对应的位置制备有第一调制电极10和第二调制电极10’。
硅片衬底23的厚度为0.5～1mm，聚合物下包层24的厚度为7～9μm，聚合物光波导芯层25的厚度为3～6μm，聚合物上包层24’的厚度(聚合物光波导芯层25之上的厚度)为3～6μm，第一调制电极10和第二调制电极10’的厚度相等为20～25nm。
如附图5所示，为图2可调光衰减器阵列C-C’位置的截面图，从下至上为硅片衬底23、在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层25(此处的聚合物光波导芯层25对应第二锥形波导4)、在聚合物光波导芯层25和聚合物下包层24上面制备的聚合物上包层24’。
硅片衬底23的厚度为0.5～1mm，聚合物下包层24的厚度为7～9μm，聚合物光波导芯层25的厚度为3～6μm，聚合物上包层24’的厚度(聚合物光波导芯层25之上的厚度)为3～6μm。
本发明所述的可调光衰减器阵列的制备方法，其工艺流程见附图6，具体叙述为：
A：硅片衬底的清洁处理
用沾有丙酮的棉球反复擦拭硅片衬底23，再用沾有乙醇的棉球反复擦拭硅片衬底23，然后用去离子水冲洗干净，用氮气吹干后放入到干净的培养皿中并密封；
B：聚合物下包层的制备
采用旋涂工艺将聚合物下包层材料(该聚合物下包层材料是包括Epoclad、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚苯乙烯(PS)等在内的透明性良好的一系列有机聚合物材料)旋涂在清洗好的硅片衬底23上，旋涂转速为2000～5000转/分钟，再在120～150℃条件下加热5～10分钟；然后在光波长360～400nm和曝光光功率17～18mW的紫外光下整体曝光15～25秒钟，再在120～150℃条件下加热20～40分钟，得到的聚合物下包层24的厚度为7～9μm；
C：聚合物光波导芯层的制备
采用旋涂工艺将具有负热光系数的聚合物光波导芯层材料(该光波导芯层是包括EpoCore、EpoClad、SU-82002、SU-82005在内的一系列可湿法刻蚀的紫外负性光刻胶材料，光波导芯层材料的折射率高于聚合物上包层折射率)旋涂在聚合物下包层24上形成聚合物薄膜，转速为3000～5000转/分钟，聚合物薄膜厚度为3～6μm；然后对旋涂的聚合物薄膜进行前烘，即采用阶梯升温的方法在50～70℃加热2～5分钟，再在90～120℃温度下加热1～4分钟；加热完后对聚合物薄膜进行光刻，即在波长为360～400nm的紫外光下进行对版光刻，波导掩膜版与需要制备的可调光衰减器阵列聚合物光波导芯层(如图2所示)为互补结构，曝光时间为8～16秒，使需要制备的可调光衰减器阵列聚合物光波导芯层结构之内的聚合物薄膜材料被紫外曝光；光刻完成后从光刻机上取下进行中烘，即在50～70℃加热2～5分钟，再在85～95℃温度下加热4～8分钟，加热完毕后在室温下降温处理1～2小时；降温完毕后进行显影，即先在聚合物光波导芯层材料对应的显影液中湿法刻蚀15～40秒，将未被曝光的可调光衰减器阵列聚合物光波导芯层结构之外的聚合物薄膜去除，然后放入异丙醇溶液中洗去聚合物下包层24表面残留的聚合物薄膜和显影液，再用去离子水反复冲洗(冲洗时应顺着波导方向冲洗，防止波导被破坏)去除聚合物下包层24表面的异丙醇，再用氮气吹干；最后进行后烘坚膜，即在120℃～150℃加热30～60分钟，加热完毕后在室温下降温处理1～2小时，这样就在聚合物下包层24上制得了的聚合物光波导芯层25；
D：聚合物上包层的制备
采用旋涂工艺将聚合物上包层材料(该聚合物上包层材料是包括Epoclad、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚苯乙烯(PS)等在内的透明性良好的一系列有机聚合物材料)旋涂在聚合物下包层24和聚合物光波导芯层25上，旋涂转速为2000～3000转/分钟，然后在120～150℃条件下加热5～10分钟，再在光波长360～400nm和曝光光功率17～18mW的紫外光下整体曝光15～25秒钟，最后在120～150℃条件下加热20～40分钟，从而在聚合物下包层24和聚合物光波导芯层25上制备得到聚合物上包层24’，聚合物光波导芯层25之上的聚合物上包层24’的厚度为3～6μm；
E:蒸镀铝膜
采用蒸镀工艺在聚合物上包层24’上蒸镀一层厚度为50～150nm的Al膜，然后利用旋涂工艺在Al膜上制备正性光刻胶BP212薄膜，转速为2000～3000转/分钟；对旋涂的光刻胶BP212薄膜进行前烘，即在80～100℃温度下加热20～30分钟，加热完毕后在室温下降温处理1～2小时，得到厚度为0.5～2.0μm的光刻胶BP212薄膜；对光刻胶BP212薄膜在波长为360～400nm的紫外光下进行对版光刻，掩膜版与需要制备的氧化石墨烯层为相同结构(如图2所示)，曝光时间为2～10秒，使除氧化石墨烯层以外区域的光刻胶BP212薄膜被曝光；将曝光后硅片衬底23放入质量浓度为3～5‰的NaOH溶液中8～30秒，去除未曝光的光刻胶，然后用去离子水冲洗干净并用氮气吹干；对曝光的光刻胶BP212薄膜进行坚膜，即在80～100℃加热10～20分钟，加热完毕后在室温下降温处理1～2小时；降至室温后进行Al膜的显影，即将竖膜后硅片衬底放入质量浓度为3～5‰的NaOH溶液中1～20分钟，将氧化石墨烯层以内区域无光刻胶掩膜的Al膜部分去除，用去离子水反复冲洗干净，用氮气吹干，最后将硅片衬底放入乙醇中5～10秒，去除Al膜上未曝光的光刻胶BP212薄膜，用去离子水冲洗干净，再用氮气吹干；
F：ICP刻蚀及掺入氧化石墨烯
通过ICP刻蚀技术在无Al膜的位置刻蚀出凹槽(刻蚀深度贯穿聚合物上包层和聚合物下包层，直至硅片衬底表面)，再通过化学刻蚀(即放入质量浓度为3～5‰的NaOH溶液中1～20分钟)将Al膜刻蚀掉；然后通过旋涂技术将氧化石墨烯层掺入到刻蚀出的凹槽中，旋涂转速为3000～5000转/分钟，再在120～150℃条件下加热3～8分钟，在光波长360～400nm和曝光光功率17～18mW的紫外光下整体曝光15～25秒钟，在120～150℃条件下加热30～50分钟，最终得到氧化石墨烯层的厚度为13～21μm(为硅片衬底上面的聚合物下包层、聚合物光波导芯层和聚合物上包层的厚度之和)；
H：调制电极的制备
采用蒸镀工艺在聚合物上包层24’上蒸镀一层厚度为20～25nm的金属膜(可以为Al膜)，然后利用旋涂工艺在Al膜上制备正性光刻胶BP212薄膜，转速为2000～3000转/分钟；对旋涂的光刻胶BP212薄膜进行前烘，即在80℃～100℃温度下加热20～30分钟，加热完毕后在室温下降温处理1～2小时，得到厚度为0.5～2.0μm的BP212薄膜；对光刻胶BP212薄膜在波长为360～400nm的紫外光下进行对版光刻，掩膜版与需要制备的调制电极为相同结构(如图2所示)，曝光时间为2～10秒，使除调制臂电极及其电极引脚以外区域的光刻胶BP212薄膜被曝光；将曝光后硅片放入质量浓度为3～5‰的NaOH溶液中8～30秒，去除未曝光的光刻胶，然后用去离子水冲洗干净并用氮气吹干；对曝光的光刻胶BP212薄膜进行坚膜，即在80～100℃加热10～20分钟，加热完毕后在室温下降温处理1～2小时；降至室温后进行Al电极的显影，即将坚膜后硅片放入质量浓度为3～5‰的NaOH溶液中1～20分钟，将调制臂电极及其电极引脚以外区域的Al膜部分去除，用去离子水反复冲洗干净，用氮气吹干；最后将硅片衬底放入乙醇中5～10秒，去除Al电极上未曝光的光刻胶BP212薄膜，再用去离子水冲洗干净，氮气吹干，从而得到本发明所述的可调光衰减器阵列。
与其他的可调光衰减器阵列相比，本发明的有益效果是：
本发明采用的氧化石墨烯具有十分良好的光学性能，利用其较强的光吸收性能将可调光衰减器阵列中相邻通道间在输出端Y分支耦合器处散发出的光吸收掉，进而实现抑制阵列中相邻通道之间的光学串扰，从而提升光传输效率。另外，采用聚合物材料使得器件的制备工艺比较简单，只需要旋涂、光刻等常规工艺，不需要难度较高的工艺，而且生产成本低、效率高、能够大规模批量生产，而且能够应用到实际当中的可调光衰减器阵列。
附图说明
图1：本发明所述的可变光衰减器单元器件的结构示意图；
图2：本发明所述的采用了氧化石墨烯层作为隔离波导的四通道可调光衰减器阵列的结构示意图；
图3：图2中A-A’位置的横截面示意图；
图4：图2中B-B’位置的横截面示意图；
图5：图2中C-C’位置的横截面示意图；
图6：采用氧化石墨烯层的可调光衰减器阵列的制备工艺流程图；
图7：为无氧化石墨烯层的可调光衰减器阵列的热光区域的截面热场分布模拟图；
图8：为采用了氧化石墨烯层的可调光衰减器阵列的热光区域的截面热场分布模拟图；
图9：为采用了氧化石墨烯层后的可调光衰减器阵列中任意一个单元器件随着电极上施加电功率的变化对其左右两侧的单元器件造成的串扰影响示意图；
如图1所示，各部分名称为：输入直波导1、第一锥形波导2、第一条形波导3、第二锥形波导4、第二条形波导5、第一弯曲波导6、第二弯曲波导7、平行的第一调制臂波导8和第二调制臂波导9、平行的第一调制电极10和第二调制电极10’、第三弯曲波导11、第四弯曲波导12、第三条形波导13、第三锥形波导14、第四条形波导15、第四锥形波导16、输出直波导17；硅片衬底23、聚合物包层(由聚合物下包层24和聚合物上包层24’构成)；
如图2所示，各部分名称为：第一可调光衰减器单元器件18，第二可调光衰减器单元器件19，第三可调光衰减器单元器件20，第四可调光衰减器单元器件21，第一氧化石墨烯层22，第二氧化石墨烯层22’，第三氧化石墨烯层22”，第一调制电极10、第二调制电极10’；硅片衬底23、聚合物包层(由聚合物下包层24和聚合物上包层24’构成)；
如图3所示，各部分名称为：硅片衬底23，聚合物下包层24，聚合物光波导芯层25，聚合物上包层24’，第一氧化石墨烯层22，第二氧化石墨烯层22’，第三氧化石墨烯层22”；
如图4所示，各部分名称为：硅片衬底23，聚合物下包层24，聚合物光波导芯层25，聚合物上包层24’，第一调制电极10，第二调制电极10’；
如图5所示，各部分名称为：硅片衬底23，聚合物下包层24，聚合物光波导芯层25，聚合物上包层24’。
如图6所示，图中的23为硅片衬底，24为通过旋涂技术工艺制备的聚合物下包层，25为通过旋涂、光刻、湿法刻蚀工艺制备的聚合物光波导芯层，24’为通过旋涂技术工艺制备的聚合物上包层，22为通过ICP刻蚀、旋涂工艺制备的氧化石墨烯层，27为步骤E所述的Al膜，26为BP212薄膜；
如图7所示，可以看出无氧化石墨烯层左侧单元器件在调制时，会有大量热量的散失，从而影响到右侧单元器件的功耗和输出效率。
如图8所示，可以看出氧化石墨烯层有效地将左侧的单元器件造成的热量损失吸收掉，从而有效地减少对右侧的单元器件造成串扰。
如图9所示，为采用氧化石墨烯层后，在对第二可调光衰减器单元器件19进行调制时，随着其调制臂上的调制电极施加电功率的增加，对其左侧第一可调光衰减器单元器件18和对其右侧第三可调光衰减器单元器件20的单元器件造成的串扰曲线图，可以看出进入相邻通道的串扰显著降低，低于-60dB。
具体实施方式
实施例1
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例结构如图1所示，输入直波导1和输出直波导17的长度L0为500μm，第一锥形波导2和第四锥形波导16的长度L1为300μm，第一条形波导3和第四条形波导15的长度L2为400μm，第二锥形波导4和第三锥形波导14的长度L3为700μm，第二条形波导5和第三条形波导13的长度L4为100μm，第一弯曲波导6、第二弯曲波导7、第三弯曲波导11和第四弯曲波导12的长度L5为2700μm，第一调制臂波导8、第二调制臂波导9、第一调制电极10和第二调制电极10’的长度L6为1cm。
输入直波导1的宽度、第一锥形波导2的宽侧宽度、第一弯曲波导6的宽度、第二弯曲波导7的宽度、相互平行的第一调制臂波导8的宽度和第二调制臂波导9的宽度、第三弯曲波导11的宽度、第四弯曲波导12的宽度、第四锥形波导16的宽侧宽度和输出直波导17的宽度W0为4μm，第一锥形波导2的窄侧宽度、第一条形波导3的宽度、第二锥形波导4的窄侧宽度、第三锥形波导14的窄侧宽度、第四条形波导15的宽度和第四锥形波导16的窄侧宽度W1为3.5μm，第二锥形波导4的宽侧宽度、第二条形波导5的宽度、第三条形波导13的宽度和第三锥形波导14的宽侧宽度W2为10μm，平行的第一调制电极10和第二调制电极10’的宽度W3为12μm，第一调制臂波导8和第二调制臂波导9的中心线之间的距离W4为55μm。
光从输入直波导1输入，依次经过第一锥形波导2和第一条形波导3，然后经由Y分支功率分配器将输入光分成功率相同的两束光，分别进入到第一调制臂波导8和第二调制臂波导9中，然后经由Y分支功率耦合器将两束光耦合后输入到第四条形波导15中，经过第四锥形波导16从输出直波导17中输出。
实施例结构如图2所示，第一可调光衰减器单元器件18的输出直波导、第二可调光衰减器单元器件19的输出直波导、第三可调光衰减器单元器件20的输出直波导和第四可调光衰减器单元器件21的输出直波导的中心线之间的距离为127μm。
实施例结构如图3所示(为图2中A-A’位置的截面图)，从下至上分别为硅片衬底23，在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层25，在聚合物光波导芯层25上面制备的聚合物上包层24’，以及在每两个相邻的单元器件之间制备的氧化石墨烯层22。
硅片衬底23的厚度为1mm，聚合物下包层24的厚度为7μm，聚合物光波导芯层25的厚度为4μm，聚合物光波导芯层25之上的聚合物上包层24’的厚度为4μm，填充的氧化石墨烯层22的厚度为15μm。
实施例结构如附图4所示，为图2可调光衰减器阵列B-B’位置的截面图，从下至上为硅片衬底23、在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层25、在聚合物光波导芯层25上面制备的聚合物上包层24’；在聚合物上包层24’之上在与聚合物光波导芯层25对应的位置制备有Al加热电极10。
硅片衬底23的厚度为1mm，聚合物下包层24的厚度为7μm，聚合物光波导芯层25的厚度为4μm，聚合物光波导芯层25之上的聚合物上包层24’的厚度为4μm，Al加热电极的厚度为23nm。
如附图5所示，为图2可调光衰减器阵列C-C’位置的截面图，从下至上为硅片衬底23、在硅片衬底23上制备的聚合物下包层24、在聚合物下包层24上制备的聚合物光波导芯层25、在聚合物光波导芯层25上面制备的聚合物上包层24’。
硅片衬底23的厚度为1mm，聚合物下包层24的厚度为7μm，聚合物光波导芯层25的厚度为4μm，聚合物光波导芯层25之上的聚合物上包层24’的厚度为4μm。
实施例2
硅片衬底23的清洁处理：用沾有丙酮的棉球反复擦拭硅片衬底23，再用沾有乙醇的棉球反复擦拭硅片衬底23，然后用去离子水冲洗干净，用氮气吹干后放入到干净的培养皿中并密封。
采用旋涂工艺制备聚合物下包层24：通过旋涂工艺在清洁的硅片衬底23上旋涂一层聚合物材料(EpoClad)下包层。旋涂转速为2000转/分钟，然后在120℃条件下加热5分钟。然后整体曝光9秒钟，再次在120℃条件下加热半小时。聚合物下包层24的厚度为7μm；
采用旋涂、光刻、湿法刻蚀工艺制备可调光衰减器阵列包括四个结构相同的可调光衰减器单元器件18、19、20、21的聚合物光波导芯层25：采用旋涂工艺将对紫外光敏感且具有良好热学及光学稳定性的聚合物材料EpoCore旋涂在清洁干净的聚合物材料(EpoClad)下包层上，转速为3000转/分钟，对旋涂了聚合物薄膜的硅片衬底进行前烘，采用阶梯升温的方法，在加热板上50℃加热2分钟，然后在90℃温度下加热4分钟，加热完毕后得到厚度为4μm的聚合物光波导芯层EpoCore聚合物薄膜；对制备完成的聚合物薄膜进行光刻，在波长为365nm的紫外光刻机下进行对版光刻，波导掩膜版与需要制备的可调光衰减器阵列聚合物光波导芯层(如图2所示)为互补结构，曝光时间为8秒，使需要制备的器件四个可调光衰减器单元器件的聚合物光波导芯层区域的光刻胶被紫外曝光；光刻完从光刻机上取下，在加热板上进行中烘，在50℃加热2分钟，然后在87℃温度下加热4分钟，加热完在室温下降温处理1.5小时；降温完毕后进行显影，先在EpoCore聚合物光刻胶对应的显影液中湿法刻蚀20秒，将未被曝光的非聚合物光波导芯层部分去除，然后放入异丙醇溶液中洗去聚合物下包层表面残留的显影液和聚合物光波导芯层材料，然后用去离子水反复冲洗(冲洗时应顺着波导方向冲洗，防止波导被破坏)，去除聚合物下包层表面的异丙醇，最后用氮气吹干；显影完毕后进行后烘坚膜，在120℃加热30分钟，加热完毕后在室温下降温处理1.5小时，聚合物光波导芯层的长度和宽度与图2中相同，这样就在下包层上制备完了聚合物光波导芯层结构。
采用旋涂工艺制备聚合物上包层24’：将聚合物材料EpoClad旋涂到已经制备完聚合物光波导芯层的硅片衬底上，旋涂转速为2000转/分钟，然后在120℃条件下加热五分钟。然后整体曝光9秒钟，再次在120℃条件下加热30分钟，得到厚度为4μm的聚合物上包层。
采用蒸镀工艺在聚合物上包层24’上蒸镀一层厚度为100nm的Al膜，然后利用旋涂工艺在Al膜上制备正性光刻胶BP212薄膜，转速为2500转/分钟；对旋涂的光刻胶BP212薄膜进行前烘，即在87℃温度下加热20分钟，加热完毕后在室温下降温处理1.5小时，得到厚度为2.0μm的BP212薄膜；对光刻胶BP212薄膜在波长为365nm的紫外光下进行对版光刻，掩膜版与需要制备的氧化石墨烯层为相同结构(如图2所示，氧化石墨烯层22在可调光衰减器阵列中相邻通道之间的输出端处)，曝光时间为2.2秒，使除氧化石墨烯层22以外区域的光刻胶BP212薄膜被曝光；将曝光后硅片衬底放入质量浓度为5‰的NaOH溶液中15秒，去除未曝光的光刻胶，然后用去离子水冲洗干净并用氮气吹干；对曝光的光刻胶BP212薄膜进行坚膜，即在95℃加热10分钟，加热完毕后在室温下降温处理1.5小时；降至室温后进行Al膜的显影，即将竖膜后硅片衬底放入质量浓度为5‰的NaOH溶液中10分钟，将氧化石墨烯层22以外区域的Al膜部分去除，用去离子水反复冲洗干净，用氮气吹干，最后将硅片衬底放入乙醇中5秒，去除Al膜上未曝光的光刻胶BP212薄膜，然后用去离子水冲洗干净，最后用氮气吹干；
通过ICP刻蚀技术在没有Al膜的位置刻蚀出凹槽(用来填充氧化石墨烯层)，然后在通过刻蚀技术将Al膜刻蚀掉。然后通过旋涂技术将氧化石墨烯层掺杂到刻蚀出来的凹槽中，旋涂转速为5000转/分钟，然后在120℃条件下加热五分钟。然后整体曝光9秒钟，再次在120℃条件下加热30分钟。最终实现掺杂的氧化石墨烯的厚度为15μm。
采用蒸镀、光刻、湿法刻蚀工艺制备Al电极10(10’)：在制备好聚合物下包层、光波导芯层和聚合物上包层的硅片上蒸镀一层厚度为100nm的Al掩膜，然后采用旋涂工艺在Al掩膜上旋涂得到正性光刻胶BP212薄膜，转速为2230转/分钟，厚度为2μm；对旋涂的光刻胶BP212薄膜进行前烘，然后在85℃温度下加热20分钟，加热完毕后在室温下降温处理1.5小时；在光刻机上进行光刻，在波长为365nm的紫外光下进行对版光刻，掩膜版与需要制备的调制电极为相同结构(如图2所示)，尺寸与图2中的第一调制电极10、第二调制电极10’的结构尺寸相同，曝光时间为2.2秒，使除调制臂电极及其电极引脚以外的区域被曝光；将光刻完的硅片从光刻机上取下，放入质量浓度为5‰的NaOH溶液中15秒，去除表面的浮胶，用去离子水冲洗干净，然后用氮气吹干；对光刻胶BP212薄膜进行坚膜，95℃加热10分钟，加热完毕后在室温下降温处理1.5小时；降温完毕后进行Al电极的显影，将硅片放入质量浓度为5‰的NaOH溶液中10分钟，将被曝光的非电极部分去除，然后用去离子水反复冲洗干净并用氮气吹干；放入乙醇中5秒，去除Al电极上的光刻胶BP212，然后用去离子水冲洗干净，最后用氮气吹干，制得的第一调制电极10和第二调制电极10’，长度为1cm、宽度为12μm。
这样便通过采用氧化石墨烯层实现了抑制可调光衰减器阵列中相邻通道之间的串扰。应当指出的是，具体的实施方式只是本发明有代表性的例子，显然本发明的技术方案不限于上述实施例，还可以有很多变形，如采用空气槽、石英衬底、自组装微球衍射层等结构，另外衰减器的阵列数也可以增加。本领域的技术人员，以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议得到的，都属于本专利所要保护的范围。
Claims (6)
1.一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，其特征在于：从下至上由硅片衬底(23)、在硅片衬底(23)上制备的聚合物下包层(24)、在聚合物下包层(24)上制备的聚合物光波导芯层阵列、在聚合物下包层(24)和聚合物光波导芯层(25)阵列上制备的聚合物上包层(24’)组成，聚合物光波导芯层(25)阵列被包覆在聚合物上包层(24’)之中，且聚合物光波导芯层(25)的折射率高于聚合物下包层(24)和聚合物上包层(24’)的折射率；聚合物光波导芯层(25)阵列为四通道结构，由四个结构相同的第一可调光衰减器单元器件(18)、第二可调光衰减器单元器件(19)、第三可调光衰减器单元器件(20)和第四可调光衰减器单元器件(21)组成；其中可调光衰减器单元器件(18、19、20、21)为基于MZI的光波导结构，沿信号光输入方向依次由输入直波导(1)、宽度由宽变窄的第一锥形波导(2)、第一条形波导(3)、宽度由窄变宽的第二锥形波导(4)、第二条形波导(5)、第一弯曲波导(6)、第二弯曲波导(7)、相互平行的第一调制臂波导(8)和第二调制臂波导(9)、第三弯曲波导(11)、第四弯曲波导(12)、第三条形波导(13)、宽度由宽变窄的第三锥形波导(14)、第四条形波导(15)、宽度由窄变宽的第四锥形波导(16)以及输出直波导(17)组成，在聚合物上包层(24’)之上在与第一调制臂波导(8)和第二调制臂波导(9)对应的位置制备有第一调制电极(10)和第二调制电极(10’)，每两个可调光衰减器单元器件的第三锥形波导(14)、第四条形波导(15)、第四锥形波导(16)和输出直波导(17)之间由氧化石墨烯层(22、22’、22”)分隔开；信号光依次经过第二锥形波导(4)和第二条形波导(5)后分成两束，一束在第一弯曲波导(6)中传输，另一束在第二弯曲波导(7)中传播，第二锥形波导(4)、第二条形波导(5)、第一弯曲波导(6)和第二弯曲波导(7)构成Y分支功率分配器，在第三弯曲波导(11)和第四弯曲波导(12)中传输的两束光耦合进入第三条形波导(13)，再输入到第三锥形波导(14)中，第三弯曲波导(11)、第四弯曲波导(12)、第三条形波导(13)和第三锥形波导(14)构成Y分支功率耦合器；光从输入直波导(1)输入，依次经过第一锥形波导(2)和第一条形波导(3)，然后经由Y分支功率分配器将输入光分成功率相同的两束光，分别进入到第一调制臂波导(8)和第二调制臂波导(9)中，然后经由Y分支功率耦合器将两束光耦合后输入到第四条形波导(15)中，最后经过第四锥形波导(16)从输出直波导(17)中输出。
2.如权利要求1所述的一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，其特征在于：输入直波导(1)和输出直波导(17)的长度相等为L0＝300～600μm，第一锥形波导(2)和第四锥形波导(16)的长度相等为L1＝100～400μm，第一条形波导(3)和第四条形波导(15)的长度相等为L2＝200～500μm，第二锥形波导(4)和第三锥形波导(14)的长度相等为L3＝500～800μm，第二条形波导(5)和第三条形波导(13)的长度相等为L4＝80～120μm，第一弯曲波导(6)、第二弯曲波导(7)、第三弯曲波导(11)和第四弯曲波导(12)的长度相等为L5＝2500～3000μm，第一调制臂波导(8)、第二调制臂波导(9)、第一调制电极(10)和第二调制电极(10’)的长度相等为L6＝0.5cm～1.5cm。
3.如权利要求1所述的一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，其特征在于：输入直波导(1)的宽度、第一锥形波导(2)的宽侧宽度、第一弯曲波导(6)的宽度、第二弯曲波导(7)的宽度、第一调制臂波导(8)的宽度和第二调制臂波导(9)的宽度、第三弯曲波导(11)的宽度、第四弯曲波导(12)的宽度、第四锥形波导(16)的宽侧宽度和输出直波导(17)的宽度相等为W0＝3～5μm，第一锥形波导(2)的窄侧宽度、第一条形波导(3)的宽度、第二锥形波导(4)的窄侧宽度、第三锥形波导(14)的窄侧宽度、第四条形波导(15)的宽度和第四锥形波导(16)的窄侧宽度相等为W1＝3～4μm，第二锥形波导(4)的宽侧宽度、第二条形波导(5)的宽度、第三条形波导(13)的宽度和第三锥形波导(14)的宽侧宽度相等为W2＝8～12μm，第一调制电极(10)和第二调制电极(10’)的宽度相等为W3＝10～15μm，第一调制臂波导(8)和第二调制臂波导(9)中心线之间以及第一调制电极(10)和第二调制电极(10’)中心线之间的距离相等为W4＝50～60μm。
4.如权利要求1所述的一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，其特征在于：每两个可调光衰减器单元器件输出直波导(17)或输入直波导(1)中心线之间的距离均为127～135μm，每个氧化石墨烯层(22、22’、22”)的宽度均相等为30～40μm。
5.如权利要求1所述的一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，其特征在于：硅片衬底(23)的厚度为0.5～1mm，聚合物下包层(24)的厚度为7～9μm，聚合物光波导芯层(25)的厚度为3～6μm，聚合物光波导芯层(25)之上的聚合物上包层(24’)的厚度为3～6μm，氧化石墨烯层22、22’、22”的厚度相等为13～21μm，第一调制电极(10)和第二调制电极(10’)的厚度相等为20～25nm。
6.如权利要求1所述的一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列，其特征在于：聚合物下包层(24)和聚合物上包层(24’)的材料为Epoclad、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚酯或聚苯乙烯，聚合物光波导芯层(25)的材料为EpoCore、EpoClad、SU-82002或SU-82005。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311431909.8A CN117348150A (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311431909.8A CN117348150A (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117348150A true CN117348150A (zh) | 2024-01-05 |
Family
ID=89369137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311431909.8A Pending CN117348150A (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117348150A (zh) |
-
2023
- 2023-10-31 CN CN202311431909.8A patent/CN117348150A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109491108B (zh) | 一种基于石墨烯加热电极的加载条形波导热光开关及其制备方法 | |
| CN113625393B (zh) | 一种可调谐型模式转换器及其制备方法 | |
| CN110989076B (zh) | 一种薄膜铌酸锂单偏振波导及其制备方法 | |
| CN103399378B (zh) | 一种基于级联马赫-曾德干涉仪型可重构梳状滤波器及其制备方法 | |
| CN113050222B (zh) | 一种用于模分复用系统的可重构聚合物模式转换器 | |
| CN113296292B (zh) | 一种有机无机混合集成的聚合物可变光衰减器及其制备方法 | |
| CN115291321B (zh) | 一种基于两级mzi结构的模式不敏感的聚合物可变光衰减器 | |
| CN107490824A (zh) | 一种高偏振消光比铌酸锂波导及其制作方法 | |
| CN114089474A (zh) | 一种有机无机混合集成的可变光衰减器及其制备方法 | |
| CN114153026B (zh) | 一种基于y分支结构的模式不敏感的光功率分配器及其制备方法 | |
| CN113484951A (zh) | 一种用于模分复用系统的可重构模式不敏感信道开关 | |
| CN116974009A (zh) | 一种用于模分复用系统的聚合物双模多路复用开关 | |
| CN114578478B (zh) | 一种带有功率均衡作用的波分复用系统及其制备方法 | |
| CN117348150A (zh) | 一种能够抑制相邻通道间光学串扰的可调光衰减器阵列 | |
| CN114153028B (zh) | 一种基于mzi结构的双模波导热光开关及其制备方法 | |
| CN115267969A (zh) | 一种二氧化硅基awg与聚合物基voa混合集成芯片及聚合物基voa阵列的制备方法 | |
| CN114296183A (zh) | 一种基于模式可选择调制的聚合物波导光开关及其制备方法 | |
| CN112415663B (zh) | 一种基于多级微盘耦合的马赫曾德尔宽带低功耗光开关 | |
| CN115291323B (zh) | 一种基于mzi结构的多模光衰减器 | |
| CN117348152A (zh) | 一种氮化硅/聚合物基无热化awg与聚合物基voa阵列混合集成芯片 | |
| CN117348151A (zh) | 一种基于氮化硅/聚合物复合波导芯层的awg与voa阵列集成芯片 | |
| CN117471609A (zh) | 一种降低相邻通道间串扰的awg与voa阵列混合集成芯片 | |
| CN115755270A (zh) | 一种基于mzi-mmi结构的模式不敏感的聚合物可变光衰减器 | |
| CN115308839B (zh) | 一种基于二氧化硅/聚合物嵌入波导平台的多端口波导交叉器件及其制备方法 | |
| CN117008253A (zh) | 一种基于二维光栅波导的模式不敏感的模斑转换器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |