CN2869895Y - 一种双y型集成光学波导芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双Y型集成光学波导芯片。它包括基底、Y型近光源端耦合器、Y型近光纤环端耦合器，Y型近光源端耦合器的单臂与偏振器的一端相连，在Y型近光纤环端耦合器的双臂上分别设置的调制电极构成电光相位调制器，偏振器的另一端通过基波导与一尾纤连接，Y型近光纤环端耦合器的单臂通过基波导与另一尾纤连接，Y型近光源端耦合器和Y型近光纤环端耦合器在基底上并行排列。本实用新型解决了器件长度长、易产生寄生相位差，影响光纤陀螺的零偏稳定性的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于光纤陀螺的双Y型集成光学波导芯片。
背景技术
为了提高光纤陀螺的性能指标，缩小光纤陀螺的体积，光路的集成化——即将干涉型光纤陀螺中的耦合器、偏振器和电光相位调制器集成在一起是干涉型光纤陀螺的一个发展趋势。光路的集成化的具体目标是将光纤陀螺中除光源、探测器和光纤环外的其它光路器件集成在一个芯片上，形成通常所说的多功能集成光学波导芯片(MIOC)。该芯片通常以LiNbO3晶体材料为基底，光路的集成化有利于改善陀螺的性能指标。
由于光纤陀螺中的敏感部分为光纤线圈，通常其长度都在几百米甚至上千米以上，如果这些线圈全部由保偏光纤绕制，那么它的价格将是非常昂贵的。因此，为了降低陀螺线圈的成本，以普通单模光纤代替保偏光纤绕制线圈是最为行之有效的方法。由于普通单模光纤在偏振保持方面的缺点，为了抑制偏振衰退，在陀螺光路中要使用消偏器。一个性能优良的消偏器不仅可以补偿光源的部分偏振并使之更趋于理想的非偏振光，而且合理使用和配置消偏器还可以抑制外界环境对线圈影响，使低成本、高精度的光纤陀螺成为可能。
直连式的双Y型多功能集成光学波导通常采用退火质子交换法(APE)在铌酸锂(LiNbO3)衬底上制作而成，它将近光源端耦合器、偏振器、近光纤环端耦合器及电光相位调制器全部集成在一起，实现了除了光纤陀螺光源、探测器及光纤线圈外其它几乎所有光分立器件的集成。
在图1所示的直连式双Y型MIOC中，由于近光源端耦合器3、近光纤环端耦合器7中的两Y分支的基波导相连，增加了器件的长度。另外，根据分析，输入光在近光源端耦合器3上被50∶50分光，其中一半功率沿中间的基波导传播到达近光纤环端耦合器7；另一半功率则形成一个非对称模式，辐射进基底1中，这部分光在近光纤环端耦合器7上重新耦合，使两个臂之间产生一个寄生相位差，该相位差对温漂非常敏感，这将影响了光纤陀螺的零偏稳定性，加上直连式双Y型MIOC的***损耗较大，造成***信噪比下降，使得陀螺精度很低。
研究表明：在图1中的偏振器4和近光纤环端耦合器7之间使用消偏器可以抑制环境磁场对陀螺精度的影响，但目前双Y型MIOC中无法在偏振器4和近光纤环端耦合器7之间加入消偏器。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种克服上述缺陷、器件体积小、无寄生相位差的双Y型集成光学波导芯片。
本实用新型是这样来实现的：
一种双Y型集成光学波导芯片，包括基底、Y型近光源端耦合器、Y型近光纤环端耦合器，Y型近光源端耦合器的单臂与偏振器的一端相连，在Y型近光纤环端耦合器的双臂上分别设置的调制电极构成电光相位调制器，偏振器的另一端通过基波导与一尾纤连接，Y型近光纤环端耦合器的单臂通过基波导与另一尾纤连接，Y型近光源端耦合器和Y型近光纤环端耦合器在基底上并行排列。
Y型近光源端耦合器、Y型近光纤环端耦合器的排列方向相反，输入端、输出端的端口呈对称结构。
Y型近光源端耦合器、Y型近光纤环端耦合器的排列方向相同，输入端、输出端的端口呈非对称结构。
当与偏振器另一端相通的一尾纤和与Y型近光纤环端耦合器单臂相通另一尾纤为保偏光纤时，所述两个尾纤的主轴呈45度夹角，直接融接构成消偏器
当与偏振器另一端相通的一尾纤和与Y型近光纤环端耦合器单臂相通另一尾纤为非保偏光纤时，消偏器连接在所述两个尾纤之间。
本实用新型由于采用了将两个Y型的近光源端耦合器和近光纤环端耦合器在铌酸锂基片上并行排列的方式，缩短了器件的长度；两个Y型的近光源端耦合器和近光纤环端耦合器的基波导不是直接连接，避免了近光源端耦合器、近光纤环端耦合器上第四个端口(基底)的辐射，因此不会产生前面所述的耦合现象，也就没有了寄生相位差；由于两个Y型的近光源端耦合器和近光纤环端耦合器并行排列的方式，可以将消偏器融接于位于近光源端耦合器和近光纤环端耦合器单臂的两尾纤之间。如果两尾纤使用的是保偏光纤，则消偏器可以直接根据光纤陀螺的要求，直接将两尾纤截成消偏器要求的比例，然后将两尾纤的主轴旋转成45度夹角，用保偏光纤融接机融接后即可制成需要的消偏器。如果不需要加入消偏器，还可以将两尾纤的端口直接相连作为普通的双Y结构的集成波导，因此使用非常方便。
附图说明
图1现有双Y型集成光学波导芯片的结构示意图
图2本实用新型中实施例1的结构示意图
图3本实用新型中实施例2的结构示意图
具体实施方式
根据附图2、3，近光源端耦合器3的单臂端与偏振器4的一端相连，偏振器可以通过金属覆盖技术或质子交换技术获得；尾纤8通过基波导与偏振器4的另一端相连，近光源端耦合器3的双臂通过基波导与尾纤2相连；近光纤环端耦合器7的双臂上设置一组推挽式电光相位调制器调制电极5，尾纤6通过基波导与近光纤环端耦合器7的双臂端相连，近光纤环端耦合器7的单臂端与尾纤9相连。两个Y型的近光源端耦合器3和近光纤环端耦合器7方向相反的并行排列在基底1上，如图2所示，构成对称结构的输入端、输出端端口；这种结构的集成光学波导芯片两端的尾纤数相同，都为3根。两个Y型的近光源端耦合器3和近光纤环端耦合器7方向相同地并行排列在基底1上，如图3所示，构成非对称结构的输入端、输出端端口；这种结构的集成光学波导芯片两端的尾纤数不同，一端2根、一端4根。
如果尾纤8、9使用的是保偏光纤，则消偏器可以根据光纤陀螺的要求，直接将尾纤8、9截成消偏器要求的比例，然后将尾纤8、9的主轴旋转成45度夹角，用保偏光纤融接机融接后即可制成需要的消偏器。如果尾纤8、9使用的是非保偏光纤，则可将制作好的消偏器与尾纤8、9光纤融接机融接后即可。
为了减少相干背向反射噪声，尾纤与基波导的耦合端面按反射定律抛光成倾角。
Claims (6)
1、一种双Y型集成光学波导芯片，包括基底、Y型近光源端耦合器、Y型近光纤环端耦合器，Y型近光源端耦合器的单臂与偏振器的一端相连，在Y型近光纤环端耦合器的双臂上分别设置的调制电极构成电光相位调制器，其特征在于：偏振器的另一端通过基波导与一尾纤连接，Y型近光纤环端耦合器的单臂通过基波导与另一尾纤连接，Y型近光源端耦合器和Y型近光纤环端耦合器在基底上并行排列。
2、根据权利要求1所述的双Y型集成光学波导芯片，其特征在于：Y型近光源端耦合器、Y型近光纤环端耦合器的排列方向相反，输入端、输出端的端口呈对称结构。
3、根据权利要求1所述的双Y型集成光学波导芯片，其特征在于：Y型近光源端耦合器、Y型近光纤环端耦合器的排列方向相同，输入端、输出端的端口呈非对称结构。
4、根据权利要求1所述的双Y型集成光学波导芯片，其特征在于：当与偏振器另一端相通的一尾纤和与Y型近光纤环端耦合器单臂相通另一尾纤为保偏光纤时，所述两个尾纤的主轴被旋转成45度夹角，直接融接构成消偏器。
5、根据权利要求1所述的双Y型集成光学波导芯片，其特征在于：当与偏振器另一端相通的一尾纤和与Y型近光纤环端耦合器单臂相通另一尾纤为非保偏光纤时，消偏器连接在所述两个尾纤之间。
6、根据权利要求1所述的双Y型集成光学波导芯片，其特征在于：尾纤与基波导耦合端面按反射定律抛光成倾角。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101374023B (zh) * | 2007-08-23 | 2010-12-22 | 瑞轩科技股份有限公司 | 光通信装置 |
| CN104238032A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-24 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种小型化y波导尾纤的制备方法 |
| CN105247321A (zh) * | 2013-07-11 | 2016-01-13 | 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 | 集成式光学耦合器和具有该集成式光学耦合器的光纤*** |
| CN108199779A (zh) * | 2012-03-16 | 2018-06-22 | 卢克斯特拉有限公司 | 用于通信的方法和*** |
| CN110927872A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-27 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 具有大光程差的光波导强度调制器芯片 |
| TWI719888B (zh) * | 2020-04-17 | 2021-02-21 | 極星光電股份有限公司 | 積體雙翼式光電感測核心晶片 |
| CN112833873A (zh) * | 2020-09-12 | 2021-05-25 | 天津领芯科技发展有限公司 | 光子集成芯片以及干涉型光纤陀螺 |
| CN112965271A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 铌酸锂薄膜双y分支光波导相位调制器 |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101374023B (zh) * | 2007-08-23 | 2010-12-22 | 瑞轩科技股份有限公司 | 光通信装置 |
| CN108199779A (zh) * | 2012-03-16 | 2018-06-22 | 卢克斯特拉有限公司 | 用于通信的方法和*** |
| CN105247321A (zh) * | 2013-07-11 | 2016-01-13 | 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 | 集成式光学耦合器和具有该集成式光学耦合器的光纤*** |
| CN105247321B (zh) * | 2013-07-11 | 2017-12-08 | 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 | 集成式光学耦合器和具有该集成式光学耦合器的光纤*** |
| CN104238032A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-24 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种小型化y波导尾纤的制备方法 |
| CN104238032B (zh) * | 2014-09-19 | 2016-05-04 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种小型化y波导尾纤的制备方法 |
| CN110927872A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-27 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 具有大光程差的光波导强度调制器芯片 |
| TWI719888B (zh) * | 2020-04-17 | 2021-02-21 | 極星光電股份有限公司 | 積體雙翼式光電感測核心晶片 |
| TWI752831B (zh) * | 2020-04-17 | 2022-01-11 | 極星光電股份有限公司 | 積體雙翼式光電感測核心晶片 |
| US11378744B2 (en) | 2020-04-17 | 2022-07-05 | Polaris Photonics Limited | Integrated biplane optical sensing core chip |
| CN112833873A (zh) * | 2020-09-12 | 2021-05-25 | 天津领芯科技发展有限公司 | 光子集成芯片以及干涉型光纤陀螺 |
| CN112965271A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 铌酸锂薄膜双y分支光波导相位调制器 |
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