[发明专利]一种可调谐热光滤波器、其调节方法及制作方法

说明书

本发明提供了一种可调谐热光滤波器、其调节方法及制作方法，其中，可调谐热光滤波器，包括：基底，依次背离所述基底设置的第一反射镜，超表面结构以及第二反射镜；其中，所述超表面结构包括周期性排布的多个微结构，环绕所述多个微结构的加热结构，以及覆盖所述多个微结构和所述加热结构的热光效应结构，其中，所述加热结构用于对所述热光效应结构进行加热，在所述热光效应结构处于第一温度值时，所述可调谐热光滤波器的中心波长为第一数值，在所述热光效应结构处于与所述第一温度值不同的第二温度值时，所述可调谐热光滤波器的中心波长为与所述第一数值不同的第二数值。用于实现高性能可调谐滤波。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种可调谐热光滤波器、其调节方法及制作方法。

背景技术

目前，集成化以及微型化已经成为未来器件设计发展的趋势。已经有很多集成光学的方法用于设计滤波器结构，比如基于微环的芯片频率滤波器，集成衍射光栅，以及阵列波导光栅。然而，对于这些设备来说，光信号均是基于自由空间传输，耦合效率低，从而导致滤波器性能较差。

如何实现高性能可调谐滤波成为极为重要的问题。

发明内容

本发明提供了一种可调谐热光滤波器、其调节方法及制作方法，用于实现高性能可调谐滤波。

第一方面，本发明实施例提供了一种可调谐热光滤波器，包括：

基底，依次背离所述基底设置的第一反射镜，超表面结构以及第二反射镜；

其中，所述超表面结构包括周期性排布的多个微结构，环绕所述多个微结构的加热结构，以及覆盖所述多个微结构和所述加热结构的热光效应结构，其中，所述加热结构用于对所述热光效应结构进行加热，在所述热光效应结构处于第一温度值时，所述可调谐热光滤波器的中心波长为第一数值，在所述热光效应结构处于与所述第一温度值不同的第二温度值时，所述可调谐热光滤波器的中心波长为与所述第一数值不同的第二数值。

在一种可能的实现方式中，所述热光效应结构的厚度大于所述微结构的厚度。

在一种可能的实现方式中，所述第一反射镜和所述第二反射镜均为分布式布拉格反射光栅，所述第一反射镜包括至少一个第一组合结构，各个所述第一组合结构包括依次背离所述基底的第一介质层和第二介质层，所述第二反射镜包括至少一个第二组合结构，各个所述第二组合结构依次背离所述基底的第三介质层和第四介质层，所述第一组合结构和所述第二组合结构的厚度均为所述可调谐热光滤波器的中心波长的四分之一。

在一种可能的实现方式中，所述第一介质层与所述第三介质层的材料相同，且所述第一介质层与所述第三介质层的厚度相同，所述第二介质层和所述第四介质层的材料相同，且所述第二介质层和所述第四介质层的厚度相同。

在一种可能的实现方式中，所述微结构在所述基底上的正投影的形状为圆形、正方形、矩形中的任一种。

在一种可能的实现方式中，所述微结构的材料为a-Si、p-Si、Si3N4、SiO2中的任一种。

在一种可能的实现方式中，所述热光效应结构的材料包括SU8胶、PMMA。

在一种可能的实现方式中，所述热光效应结构的热光系数为-3.510^-4K^-1。

第二方面，本发明实施例还提供了一种如上面所述的可调谐热光滤波器的调节方法，包括：

通过与所述加热结构电连接的外接电源将所述热光效应结构加热至所述第一温度值，确定所述可调谐热光滤波器的中心波长为所述第一数值；

通过所述外接电源将所述热光效应结构加热至所述第二温度值，将所述可调谐热光滤波器的中心波长调整至所述第二数值。

第三方面，本发明实施例还提供了一种如上面所述的可调谐热光滤波器的制作方法，包括：