[发明专利]光隔离器及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及光器件领域，尤其涉及一种光隔离器及其加工方法。

背景技术

光隔离器是一种光无源器件，由于它可以阻隔背向光向源头的传播，因而可以消除背向光对源端器件(如激光器)工作特性的影响，因此在光纤通信和光纤传感领域都有广阔的应用前景。近年来，随着光纤传感技术对激光器线宽提出越来越严格的要求，超窄线宽光纤激光器的研究及其推广越来越得到人们的重视。由于微小的背向散射光都会引起超窄线宽光纤激光器工作稳定性的变化，因此高性能的光隔离器的使用将越来越普遍化。与此同时，随着光通信及光电子技术的发展，同时也是社会需求的大力推动，光子集成技术正在蓬勃升起，成为光电技术领域的热点研究课题。但是，在光子集成过程中，各个光子器件需要集成于一个光路中，并且在一个芯片上要集成成千上万个光器件。这些光器件相互协调，共同组成一个有机的整体，完成既定的功能。因此，小型化、可集成的光隔离器也成为人们的一个重要研究课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光隔离器及其加工方法，以减小光隔离器的尺寸，提高其稳定性和可靠性，同时降低器件的制作复杂度并节约成本。

本发明一种光隔离器，包括顺序连接的输入光纤、隔离器本体和输出光纤；其中，所述隔离器本体包括：LiNbO₃晶体衬底、起偏器、磁旋光器和检偏器；并且，所述LiNbO₃晶体衬底分为首段区、中间段区和尾段区；所述起偏器设置于所述LiNbO₃晶体衬底的首段区所对应表面；所述磁旋光器设置于所述LiNbO₃晶体衬底的中间段区所对应表面；包括在该段中间段区表面顺序沉积的YIG晶体和稀磁薄膜；所述检偏器设置于所述LiNbO₃晶体衬底的尾段区所对应表面；并且所述LiNbO₃晶体衬底的首段区所对应表面以及所述LiNbO₃晶体衬底的中间段区所对应表面为同一表面，该表面与所述LiNbO₃晶体衬底的尾段区所对应表面呈45°的夹角；且所述尾段区所对应的衬底表面沿逆时针方向研磨抛光形成。

另一方面，本发明还公开了一种上述光隔离器的加工方法，包括如下步骤：

步骤1，制备LiNbO₃晶体衬底，然后，将所述LiNbO₃衬底分为加工起偏器及磁旋光器的第一LiNbO₃衬底以及加工检偏器的第二LiNbO₃衬底两部分；步骤2，将第二LiNbO₃衬底沿逆时针方向研磨并抛光成与第一LiNbO3衬底的上表面呈45°的平面；步骤3，将第一LiNbO₃衬底分成用于制作起偏器及磁旋光器的两部分，然后采用质子交换法制作波导，构成起偏器；步骤4，沉积YIG晶体，并在YIG晶体上沉积稀磁薄膜，由此组成磁旋光器；步骤5，在LiNbO₃衬底上采用质子交换法制作波导，构成检偏器；步骤6，将输入光纤和输出光纤分别与波导耦合，构成光隔离器。本发明的光隔离器具有精度高，体积小，成本低等特点，特别适合于光子集成领域使用。

附图说明

图1为本发明光隔离器实施例的内部结构示意图；

图2本发明光隔离器实施例的外形结构示意图；

图中，1-LiNbO₃衬底，2-制作起偏器和磁旋光器的LiNbO₃衬底，3-制作检偏器的LiNbO₃衬底，4-起偏器，5-YIG晶体，6-稀磁薄膜，7-磁旋光器，8-检偏器，9-输入光纤，10-输出光纤。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。