本發(fā)明涉及光柵耦合器，特別涉及一種光柵耦合器。

背景技術(shù)：

1、相關(guān)技術(shù)中，光柵耦合器作為連接光纖與波導(dǎo)的光學(xué)器件，能夠?qū)崿F(xiàn)光纖與波導(dǎo)的相互耦合。目前，光纖出射的光在耦入光柵耦合器的波導(dǎo)芯層后，一部分光沿著波導(dǎo)芯層傳輸，一部分則會散射到光柵耦合器的襯底而導(dǎo)致光能量損耗，從而會影響光柵耦合器的耦合效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種光柵耦合器，旨在提高光柵耦合器的耦合效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的光柵耦合器，包括：

3、波導(dǎo)芯層，設(shè)有光柵部，所述光柵部用于接收外部光纖耦入的光線，以使所述光線耦入所述波導(dǎo)芯層，并通過所述波導(dǎo)芯層傳輸；和

4、襯底層，設(shè)于所述波導(dǎo)芯層背離所述外部光纖的一側(cè)，所述襯底層設(shè)有反射結(jié)構(gòu)，所述反射結(jié)構(gòu)與所述光柵部相對設(shè)置，用于反射自所述波導(dǎo)芯層散射至所述襯底層的光線，以使所述光線通過所述光柵部耦入所述波導(dǎo)芯層。

5、在一實施方式中，所述襯底層包括：

6、襯底部，設(shè)于所述波導(dǎo)芯層背離所述外部光纖的一側(cè)，并與所述波導(dǎo)芯層間隔設(shè)置，所述襯底部的其中一側(cè)設(shè)有所述反射結(jié)構(gòu)；和

7、氧化物埋入部，設(shè)于所述襯底部和所述波導(dǎo)芯層之間。

8、在一實施方式中，所述反射結(jié)構(gòu)設(shè)于所述襯底部朝向所述氧化物埋入部的一側(cè)。

9、在一實施方式中，所述反射結(jié)構(gòu)朝向所述波導(dǎo)芯層的一側(cè)設(shè)有凹面結(jié)構(gòu)，以使其所接收的光線朝向所述光柵部匯聚。

10、在一實施方式中，所述凹面結(jié)構(gòu)設(shè)有若干，若干所述凹面結(jié)構(gòu)沿所述光柵部的周期方向并排設(shè)置。

11、在一實施方式中，所述波導(dǎo)芯層還包括波導(dǎo)部，所述光柵部包括：

12、基底結(jié)構(gòu)，所述基底結(jié)構(gòu)與所述波導(dǎo)部依次連接，并與所述反射結(jié)構(gòu)相對間隔設(shè)置；

13、第一光柵結(jié)構(gòu)，所述第一光柵結(jié)構(gòu)位于所述基底結(jié)構(gòu)朝向所述襯底層的一側(cè)，用于接收并耦入所述反射結(jié)構(gòu)反射的光線；以及

14、第二光柵結(jié)構(gòu)，所述第二光柵結(jié)構(gòu)位于所述基底結(jié)構(gòu)背離所述襯底層的一側(cè)，用于接收并耦入外部光纖耦入的光線。

15、在一實施方式中，所述波導(dǎo)芯層還包括光刻膠部，所述光刻膠部疊設(shè)于所述襯底層的一側(cè)，所述基底結(jié)構(gòu)疊設(shè)于所述光刻膠部背離所述襯底層的一側(cè)；

16、所述光刻膠部背離所述襯底層的一側(cè)設(shè)有光柵槽，所述光柵槽和所述第一光柵結(jié)構(gòu)仿形設(shè)置。

17、在一實施方式中，所述第一光柵結(jié)構(gòu)和所述第二光柵結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置于所述基底結(jié)構(gòu)的相背兩側(cè)。

18、在一實施方式中，所述第一光柵結(jié)構(gòu)和/或所述第二光柵結(jié)構(gòu)為變跡光柵，所述變跡光柵的周期沿所述光柵部至所述波導(dǎo)部的方向逐漸減小設(shè)置。

19、在一實施方式中，所述光柵耦合器還包括包層，所述包層覆蓋于所述波導(dǎo)芯層背離所述襯底層的一側(cè)。

20、本發(fā)明的技術(shù)方案的光柵耦合器包括層疊設(shè)置的波導(dǎo)芯層和襯底層，其中，波導(dǎo)芯層設(shè)有用于接收外部光纖耦入的光線的光柵部，襯底層設(shè)有和光柵部相對設(shè)置的反射結(jié)構(gòu)。當(dāng)光線由外部光纖耦入光柵耦合器的波導(dǎo)芯層后，部分光線會散射至襯底層的反射結(jié)構(gòu)處，此時，反射結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒃摬糠止饩€重新反射回波導(dǎo)芯層的光柵部，以使散射至襯底層中的光線能夠通過光柵部重新耦入波導(dǎo)芯層，從而可以有效減少光柵耦合器因光線散射到襯底層而導(dǎo)致的光能量損耗，提高了光柵耦合器的耦合效率。

技術(shù)特征：

1.一種光柵耦合器，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的光柵耦合器，其特征在于，所述襯底層包括：

3.如權(quán)利要求2所述的光柵耦合器，其特征在于，所述反射結(jié)構(gòu)設(shè)于所述襯底部朝向所述氧化物埋入部的一側(cè)。

4.如權(quán)利要求1所述的光柵耦合器，其特征在于，所述反射結(jié)構(gòu)朝向所述波導(dǎo)芯層的一側(cè)設(shè)有凹面結(jié)構(gòu)，以使其所接收的光線朝向所述光柵部匯聚。

5.如權(quán)利要求4所述的光柵耦合器，其特征在于，所述凹面結(jié)構(gòu)設(shè)有若干，若干所述凹面結(jié)構(gòu)沿所述光柵部的周期方向并排設(shè)置。

6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的光柵耦合器，其特征在于，所述波導(dǎo)芯層還包括波導(dǎo)部，所述光柵部包括：

7.如權(quán)利要求6所述的光柵耦合器，其特征在于，所述波導(dǎo)芯層還包括光刻膠部，所述光刻膠部疊設(shè)于所述襯底層的一側(cè)，所述基底結(jié)構(gòu)疊設(shè)于所述光刻膠部背離所述襯底層的一側(cè)；

8.如權(quán)利要求6所述的光柵耦合器，其特征在于，所述第一光柵結(jié)構(gòu)和所述第二光柵結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置于所述基底結(jié)構(gòu)的相背兩側(cè)。

9.如權(quán)利要求6所述的光柵耦合器，其特征在于，所述第一光柵結(jié)構(gòu)和/或所述第二光柵結(jié)構(gòu)為變跡光柵，所述變跡光柵的周期沿所述光柵部至所述波導(dǎo)部的方向逐漸減小設(shè)置。

10.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的光柵耦合器，其特征在于，所述光柵耦合器還包括包層，所述包層覆蓋于所述波導(dǎo)芯層背離所述襯底層的一側(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種光柵耦合器，涉及光柵耦合器技術(shù)領(lǐng)域，其中，光柵耦合器包括波導(dǎo)芯層和襯底層，波導(dǎo)芯層設(shè)有光柵部，光柵部用于接收外部光纖耦入的光線，以使光線耦入波導(dǎo)芯層，并通過波導(dǎo)芯層傳輸；襯底層設(shè)于波導(dǎo)芯層背離外部光纖的一側(cè)，襯底層設(shè)有反射結(jié)構(gòu)，反射結(jié)構(gòu)與光柵部相對設(shè)置，用于反射自波導(dǎo)芯層散射至襯底層的光線，以使光線通過光柵部耦入波導(dǎo)芯。本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠提高光柵耦合器的耦合效率。

技術(shù)研發(fā)人員：施佼佼,高峰,王磊,姬厚領(lǐng),何林燁,黃宇森
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鵬城實驗室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15