基于铌酸锂薄膜波导的电光调谐光栅辅助定向耦合器研究

提出并实验研究了一种基于铌酸锂薄膜光波导的电光调谐的光栅辅助定向耦合器。该耦合器由单模与双模脊形波导及制作于双模波导侧壁的长周期光栅构成。长周期光栅的引入补偿了单模与双模波导中基模的相位失配,可在共振波长实现两波导中基模的高效耦合。进一步地,在双模脊形波导两侧制作调谐电极实现了高速、低驱动电压的电光调谐功能。优化了器件的制作工艺,并采用单次干法刻蚀将耦合器的光栅与波导同步制作于X切铌酸锂薄膜上。测试结果表明所制作的器件在1 595.3 nm波长处实现了14.8 dB的隔离度,其电光调谐效率为0.38 nm/V(1 595.3 nm～1 599.0 nm),热光调谐效率为0.14 nm/℃（25℃～50℃）。该器件可用于实现可调谐滤波、滤模、电光调制及高灵敏度温度传感等功能。     

Y波导集成光学器件高低温储存寿命试验

为摸清Y波导在高低温储存环境下的薄弱环节及其寿命,通过开展高低温条件下的储存寿命试验,分阶段测试Y波导的插入损耗、分束比、尾纤偏振串音和半波电压等参数,有失效器件产生时则终止试验。对试验参数分析知,耦合区材料及结构是波导的薄弱环节。试验结果表明Y波导的插入损耗变化量≤0.45 dB;分束比变化量≤3.0%;偏振串音≤-30 dB;半波电压变化量≤1.8%,无失效器件产生。采用阿伦尼斯(Arrhenius)模型对器件寿命进行评估,Y波导集成光学器件在85℃条件下的储存寿命为18 000 h,相当于22℃下的1.6×107 h。该研究给出了Y波导长期高温储存的加速寿命和寿命评估,为其在光纤陀螺及其他传感系统中的应用提供了理论参考。