[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜的宽光谱电光开关

说明书

本发明公开了一种基于铌酸锂薄膜的宽光谱电光开关，自上而下依次包括造型电极、铌酸锂薄膜波导、衬底、底电极和基底，所述造型电极包括至少两个电极组，每个电极组均包括宽度渐变的椭圆形阵列电极单元和高度渐变的等腰三角形阵列单元。通过使用本发明，不仅能对输入光实现多选1，还能实现多合1功能，解决当前光开关响应速度慢、体积庞大、带宽窄的问题，为满足迅速增长的光网络需求提供了一种新方案，能实现易集成、消光比高、调制带宽大的技术效果。本发明作为一种基于铌酸锂薄膜的宽光谱电光开关，可广泛应用于电光开关领域。

技术领域

本发明涉及电光开关领域，尤其涉及一种基于铌酸锂薄膜的宽光谱电光开关。

背景技术

光开关作为光网络的核心，在光通信、光信号处理、光计算机等领域都起到关键作用。光开光可分为机械式和非机械式。无论是机械式还是非机械式的光开管在响应速度大多在ms量级，难以满足未来光开关快速响应的需求，部分机械式光开关尺寸较大，难以集成化，有的存在活动部件，从而影响系统稳定性，此外，大多数光开关主要集中在红外波段，可见光波段的光开关受关注较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于铌酸锂薄膜的宽光谱电光开关，以解决当前光开关响应速度慢、体积庞大、带宽窄的问题。

本发明所采用的第一技术方案是：一种基于铌酸锂薄膜的宽光谱电光开关，自上而下依次包括造型电极、铌酸锂薄膜波导、衬底、底电极和基底，所述造型电极包括至少两个电极组，每个电极组均包括宽度渐变的椭圆形阵列电极单元和高度渐变的等腰三角形阵列单元。

进一步，还包括输出端光纤和输入端光纤，所述宽度渐变的椭圆形阵列电极单元靠近输入端光纤，所述高度渐变的等腰三角形阵列单元靠近输出端光纤。

进一步，所述宽度渐变的椭圆形阵列电极单元内的椭圆形的宽度由输入端光纤至输出端光纤的方向逐渐增大，所述高度渐变的等腰三角形阵列单元内的等腰三角形的高度由输入端光纤至输出端光纤的方向逐渐增大。

进一步，所述电极组之间设有间隔。

进一步，所述电极组为对称分布。

进一步，所述衬底为二氧化硅。

进一步，所述基底为块状铌酸锂。

进一步，所述铌酸锂薄膜波导、衬底、底电极和基底均采用平板结构。

进一步，实现多选一功能：

将电压源的正极连接宽度渐变的椭圆形阵列电极单元和高度渐变的等腰三角形阵列电极单元，电压源的负极连接底电极；

将输入光分别从输入端光纤输入；

根据所需选择的输入光在对应的两电极间施加电压；

基于施加电压后的高度渐变的等腰三角形阵列电极单元的工作，改变对应输入光的传播方向，并到达输出端光纤，实现多选一功能。

进一步，实现多合一功能：

将电压源的正极连接宽度渐变的椭圆形阵列电极单元和高度渐变的等腰三角形阵列电极单元，电压源的负极连接底电极；

将输入光分别从输入端光纤输入；

对所有的电极施加电压；

基于施加电压后的高度渐变的等腰三角形阵列电极单元的工作，将所有输入光汇聚并经由输出端光纤输出，实现多合一功能。

本发明方法及系统的有益效果是：本发明通过独特的电极结构设计，利用晶体的电光效应，不仅能对输入光实现N选1，还能实现N合1功能。用于解决当前光开关响应速度慢、体积庞大、带宽窄的问题，为满足迅速增长的光网络需求提供了一种新方案，能实现易集成、消光比高、调制带宽大的技术效果。

附图说明