Интегрально-оптический делитель излучения

Полезная модель относится к интегральной оптике, а именно к делителям оптического излучения. В подложке (2) интегрально-оптического делителя излучения сформирован канальный волновод (1), имеющий на торце область закругленной формы (3), а вдоль его оптической оси расположены отрезки волноводов (4) с закругленными торцами (3), чередующиеся с интегрально-оптическими микролинзами (5). Такое расположение отрезков интегрально-оптических волноводов (4) и интегрально-оптических микролинз (5) позволяет осуществлять деление оптического излучения и вывод его на поверхность подложки (2), что обеспечивает надежное и удобное крепление приемников излучения. 1 з.п. формулы. 1 ил.

Полезная модель относится к интегральной оптике, а именно к делителям оптического излучения.

Известен одномодовый волоконно-оптический делитель (Патент 6148129 [США] G 02 B 6/26. Е-Тек Dynamics, Ins., Pan Jing-Jong, Yu Donna. N08/960948; Заявл. 30.10.1997; опубл. 14.11.2000; НПК 385/42. Англ.)

Волоконно-оптический делитель состоит из 2-х оптических волокон, связь между которыми сформирована на отрезке этих волокон некоторой длины. Первое оптическое волокно вдоль всей длины отрезка имеет диаметр сердцевины, отличный от диаметра 2-го оптического волокна. На обоих концах отрезка волокна перекручены между собой. В центральной части отрезка эти волокна сплавлены параллельно друг другу. Поступающее на вход оптическое излучение делится на выходе в соответствии с коэффициентом деления оптической мощности.

Недостатком этого делителя является то, что он изготовлен на оптических волокнах и плохо согласуется с интегральной оптикой и не может обеспечить распределение излучения по многим каналам.

Известен интегрально-оптический делитель представляющий собой ряд последовательно расположенных на подложке интегрально-оптических направленных ответвителей или волноводных разветвителей, работающих в режиме делителя мощности оптического излучения. (Волноводная оптоэлектроника. Под. Ред. Т.Тамира. М.: Мир. 1991. 574 с.; Хансперджер Р. Интегральная оптика. Теория и технология М.: Мир. 1985. 379 с.)

Этот интегрально-оптический делитель близок к заявляемому по функциональному признаку.

Недостатком этого делителя, является то, что распространяющееся в делителе излучение выходит из интегрально-оптических волноводов на

торцы подложки, на которых необходимо крепить фотоприемники или световоды, что не всегда удобно и надежно.

Наиболее близким аналогом является устройство ввода-вывода оптического излучения в канальный волновод (Пат. 2207604 Российская Федерация, МПК⁷ G 02 В 6/122. Устройство ввода-вывода оптического излучения в канальный волновод (И.В.Внуковская, В.А.Никитин, Н.А.Яковенко (Россия). №2002120005/28, заявл. 22.07.2002; опубл. 27.06.2003. Бюл. №18, приоритет 22.07.2002; УДК 535.327.), представляющее собой канальный волновод, сформированный в стеклянной подложке, на выходном конце которого расположена область имеющая закругленную форму, у границы которой с поверхностью подложки осуществляется ввод или вывод оптического излучения.

Часть оптического излучения, распространяющегося в волноводе, испытывая полное внутреннее отражение на границе закругления, выходит на поверхности подложки. Другая часть излучения, распространяющегося в волноводе, и не испытывающая полного внутреннего отражения на закруглении, распространяется вдоль поверхности подложки. Чем больше разница в показателях преломления подложки и закругленной части волновода, тем большая часть излучения будет выводиться из волновода.

К недостаткам наиболее близкого аналога по конструкционным признакам относится то, что вывод излучения осуществляется в одной точке, и использовать его как делитель излучения нельзя.

Технической задачей изобретения является создание делителя оптического излучения, обеспечивающего пространственное распределение излучения с выходом его на поверхность подложки, что обеспечивает удобное и надежное крепление приемников излучения.

Для осуществления деления излучения и вывода его на поверхность подложки на пути излучения, выходящего из закругленного торца канального волновода расположены отрезки волноводов с закругленными торцами и чередующиеся с интегрально-оптическими микролинзами.

Существенным отличием от прототипа является то, что вдоль оптической оси канального волновода расположены отрезки волноводов с закругленными торцами и чередующиеся с интегрально-оптическими микролинзами. Суммарное количество отрезков волноводов и интегрально-оптических микролинз должно быть n-1, где n - количество выходов излучения.

Такое расположение отрезков интегрально-оптических волноводов и микролинз позволяет осуществлять деление оптического излучения и вывод его на поверхность подложки, что обеспечивает надежное и удобное крепление приемников излучения.

Из уровня техники неизвестны такие делители оптического излучения. Следовательно, заявляемое устройство удовлетворяет критерию «новизна».

На фиг. изображен интегрально-оптический делитель излучения.

Интегрально-оптический делитель излучения содержит канальный волновод 1, сформированный в подложке 2, и имеющий на торце область 3 закругленной формы, отрезки интегрально-оптических волноводов 4 с закругленными торцами 3, чередующиеся с интегрально-оптическими микролинзами 5.

Отрезки интегрально-оптических волноводов 4 с закругленными торцами 3, чередующиеся с интегрально-оптическими микролинзами 5, расположены вдоль оптической оси канального волновода 1.

Если на пути вышедшего из канального волновода 1 излучения поместить отрезки интегрально-оптических волноводов 4 с закругленными торцами 3, чередующиеся с интегрально-оптическими микролинзами 5, то часть этого излучения выйдет из закругленных торцов отрезков канальных волноводов 4 и микролинз 5 на поверхность подложки 2, так как это представлено на фиг.

Такой интегрально-оптический делитель с одной стороны будет выполнять роль аттенюатора, поскольку излучение, выходящее из каждого отрезка канального волновода 4 и последующей линзы 5 будет меньше

предыдущего, а с другой стороны такое устройство можно использовать для подачи оптического сигнала одновременно на несколько приемников, расположенных непосредственно на поверхности подложки 2.

Интегрально-оптический делитель излучения изготавливался в стеклянной подложке методом электростимулированной миграции ионов из расплава соли AgNO ₃ и NaNO₃, взятых в отношении 1:1 (моль) через алюминиевый маскирующий слой толщиной 0,3 мкм, в котором фотолитографией сформированы отверстия для изготовления канального волновода, отрезков волноводов и микролинз, лежащих на одной прямой. Температура расплава составляла 380°С, стимулирующее напряжение - 20 В, время протекания процесса - 15 мин. (Никитин В.А., Яковенко Н.А. Электростимулированная миграция ионов в интегральной оптике. Краснодар, 2003. 154 с.)

Преимуществом заявляемого делителя от прототипа является то, что делимое оптическое излучение выходит непосредственно на поверхность подложки, на которой крепят приемники излучения.

1. Интегрально-оптический делитель излучения, содержащий канальный волновод, сформированный в подложке и имеющий на торце область закругленной формы, отличающийся тем, что вдоль оптической оси канального волновода расположены отрезки волноводов с закругленными торцами и чередующиеся с интегрально-оптическими микролинзами.

2. Делитель по п.1, отличающийся тем, что суммарное количество отрезков волноводов и интегрально-оптических микролинз должно быть n-1, где n - количество выходов излучения.