[发明专利]一种光波导传输损耗测量方法

说明书

本发明涉及一种光波导传输损耗测量方法，包括如下步骤：1）宽谱光源输出耦合到第一条光波导中，光波导传输后，通过光波导芯片耦合输出到高精度光谱仪中，光谱仪测得第一条F‑P谐振器干涉条纹；2）宽谱光源输出耦合到第二条不同长度的光波导中，光波导传输后，通过光波导芯片耦合输出到高精度光谱仪中，光谱仪测得第二条F‑P谐振器干涉条纹；3）根据两条F‑P谐振器干涉条纹，利用光波导传输损耗与干涉条纹的关系式计算光波导的传输损耗。优点：通过测量两段不同长度光波导的F‑P腔谐振条纹计算光波导传输损耗，无需知道波导端面或者光栅的反射率绝对值，即可计算光波导准确的传输损耗。并可同时满足端面耦合波导与垂直光栅耦合光波导的传输损耗测量。

技术领域

本发明是一种光波导传输损耗测量方法，属于集成光子器件技术领域。

背景技术

在集成光子器件中，光波导是构造光子集成器件与芯片的最基本结构，是进一步构成其他无源、有源光子、光电子器件，例如分束/合束器、阵列波导光栅、马赫曾德尔干涉仪、微环谐振器、调制器、光开关等的基本构成单元。光波导的基本功能是实现光波的低损耗、低畸变传输，其传输损耗是最重要的指标，决定了集成光子器件的性能。

光波导的光传输损耗机制主要包括：1）波导粗糙侧壁的光散射；2）波导衬底光泄漏损耗；3）波导材料吸收损耗；4）波导弯曲辐射损耗。光波导传输损耗的测量对于评价波导的加工质量、定量分析损耗的起源都具有重要意义。测量波导传输损耗的方法多种多样，有截断法、法布里珀罗（F-P）谐振腔干涉分析法、傅里叶变换法、多次反射法、波导侧向散射光收集法、棱镜耦合法等，目前最常用的方法是截断法和F-P谐振腔干涉分析法，其他方法由于测试精度欠佳或实验装置复杂而极少被采用。其中截断法需要制备多条不同长度的光波导，利用波导长度与总体插入损耗的线性关系，得出待测波导单位长度的传输损耗，由于每段波导存在耦合效率的差别，导致获得的数值不够准确。F-P谐振器干涉分析法则需要知道耦合区的反射系数，一般地，该反射系数由经验公式推出，故而获得的传输损耗数值存在一定的偏差。

发明内容

本发明提出的是一种光波导传输损耗测试方法，其目的旨在解决传统波导传输损耗测试方法测试不够准确的问题，提出一种改进的F-P腔对比分析法，通过测量两段不同长度光波导的F-P腔谐振条纹，计算得到光波导准确的传输损耗，无需知道波导端面或者光栅的反射系数绝对值，该方法可满足端面耦合波导与垂直光栅耦合光波导的传输损耗测量。

本发明的技术解决方案：一种光波导传输损耗测量方法，包括如下步骤：

1）宽谱光源输出耦合到第一条光波导中，光波导传输后，通过光波导芯片耦合输出到高精度光谱仪中，光谱仪测得所形成的第一条F-P谐振器干涉条纹；

2）宽谱光源输出耦合到第二条不同长度的光波导中，光波导传输后，通过光波导芯片耦合输出到高精度光谱仪中，光谱仪测得所形成的第二条F-P谐振器干涉条纹；

3）根据测量得到的两条F-P谐振器干涉条纹，利用光波导传输损耗与干涉条纹的关系公式，计算出光波导的传输损耗。

本发明的有益效果：

1）通过测量两段不同长度光波导的F-P腔谐振条纹计算光波导传输损耗，无需知道波导端面或者光栅的反射率绝对值，即可计算光波导准确的传输损耗。

2）可同时满足端面耦合波导与垂直光栅耦合光波导的传输损耗测量，计算简便、准确。

附图说明

附图1是光波导传输损耗测量方法示意图。

附图2是光波导F-P谐振腔示意图。

图中1是宽谱光源、2是光波导芯片、3是高精度光谱仪、4是光纤、5是耦合输入口、6是耦合输出口、7是第一条光波导、8是第二条光波导。

具体实施方式