[发明专利]一种温度不敏感阵列波导光栅

权利要求书

1.一种温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，该光栅包括：依次连接的输入波导区(1)、输入平板波导区(2)、阵列波导区(3)、输出平板波导区(4)和输出波导区(5)，其中：

所述输入波导区(1)用于将光波输入到所述输入平板波导区(2)；

所述输入平板波导区(2)用于将所述输入波导区(1)传播过来的光波耦合进入所述阵列波导区(3)的每一条阵列波导(7)中；

所述阵列波导区(3)包括多条阵列波导(7)，用于在不同阵列波导(7)中传播的光波之间引入相位差，所述若干条阵列波导(7)中嵌入至少两种温度补偿介质(6)以实现至少二阶温度补偿；

所述输出平板波导区(4)用于对所述阵列波导区(3)传播过来的不同相位的光波进行干涉叠加；

所述输出波导区(5)用于输出所述输出平板波导区(4)传播过来的不同波长的光波。

2.根据权利要求1所述的温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，每一条阵列波导(7)包括：依次连接的第一锥形波导(8)、第一直波导(9)、第一弯曲波导(10)、第二直波导(11)、第二锥形波导(12)、用于嵌入至少两种温度补偿介质(6)以实现至少二阶温度补偿的宽波导(13)、第三锥形波导(14)、第三直波导(15)，第二弯曲波导(16)、第四直波导(17)及第四锥形波导(18)，其中：

所述第一锥形波导(8)与所述输入平板波导区(2)相连，用于减小所述输入平板波导区(2)和所述阵列波导区(3)之间光波的耦合损耗；

所述第一直波导(9)、所述第一弯曲波导(10)和所述第二直波导(11)均用于传播光波；

所述第二锥形波导(12)用于在所述第二直波导(11)和所述宽波导(13)之间形成宽度上的过渡以减小损耗；

所述宽波导(13)用于嵌入至少两种温度补偿介质(6)；

所述第三锥形波导(14)用于在所述第三直波导(15)和所述宽波导(13)之间形成宽度上的过渡以减小损耗；

所述第三直波导(15)、所述第二弯曲波导(16)和所述第四直波导(17)用于传播光波；

所述第四锥形波导(18)与所述输出平板波导区(4)相连，用于减小所述阵列波导区(3)和所述输出平板波导区(4)之间光波的耦合损耗。

3.根据权利要求2所述的温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，所述宽波导(13)上制作有填充槽(20)以放置所述温度补偿介质(6)。

4.根据权利要求3所述的温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，采用旋涂或者浸渍的方式将所述温度补偿介质(6)嵌入到所述填充槽(20)中。

5.根据权利要求3所述的温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，采用热固化或者光固化的方式将所述温度补偿介质(6)固定于所述填充槽(20)中。

6.根据权利要求2所述的温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，所述温度补偿介质(6)的第n阶温度系数与其要补偿的阵列波导(7)的芯层(19)的第n阶温度系数相反，且所述温度补偿介质(6)的第n阶温度系数绝对值大于其要补偿的所述芯层(19)的第n阶温度系数绝对值至少数十倍，其中，n为正整数。

7.根据权利要求2所述的温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，各条阵列波导(7)的宽波导(13)呈同心圆结构设置，嵌入的各温度补偿介质(6)分别与各条宽波导(13)垂直。

8.根据权利要求7所述的温度不敏感阵列波导光栅，其特征在于，所述宽波导(13)的圆弧弯曲半径R由该宽波导(13)的最小弯曲损耗Bloss决定：

Bloss＝c₁*exp(-a₁*R)，

其中，a₁，c₁为正实数；

所述宽波导(13)的弯曲张角A由所述温度补偿介质(6)在该宽波导(13)上沿光传播方向上的长度d决定：

A＝c₂*d，

其中，c₂为正实数。