[发明专利]光耦合装置

权利要求书

1.一种光耦合装置，其包括一个基底、一个形成于该基底上的平板光波导、一个形成于该平板光波导上的介质光栅、一个平行于该介质光栅设置于该介质光栅上并覆盖该介质光栅的调制电极及两个平行于该介质光栅设置于该基底上且分别位于该介质光栅两侧的地电极；该平板光波导用于与一个激光光源对接以接收该激光光源发出的激光束；该介质光栅沿平行于该激光束的入射方向设置，并与该平板光波导构成一个衍射型光波导透镜以会聚该激光束；该调制电极与该两个地电极之间用于加载调制电场以通过电光效应改变该平板光波导的折射率从而改变该衍射型光波导透镜的焦距。

2.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该基底采用铌酸锂晶体制成。

3.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该平板光波导在铌酸锂中扩散入金属钛单质而形成。

4.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该介质光栅在铌酸锂中扩散入金属钛单质而形成。

5.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该基底呈矩形，并包括一个第一顶面及一个与该第一顶面连接的第一侧面；该平板光波导呈矩形，位于该第一顶面上，并包括一个与该第一顶面相背的第二顶面及一个与该第二顶面连接且与该第一侧面共面的第二侧面；将该介质光栅设置于该第二顶面上，并包括一个与该第二顶面相背的第三顶面；该光耦合装置通过在一个包括该第三顶面铌酸锂毛坯的该第三顶面镀上金属钛单质然后高温将金属钛扩散入该铌酸锂毛坯以形成用于制作该平板光波导及该介质光栅的扩散有金属钛的铌酸锂部分，而没有扩散有金属钛的铌酸锂部分即为该基底，然后在第三顶面上蚀刻至该第二顶面以形成该介质光栅及在该介质光栅两侧的部分蚀刻至该基底的该第一顶面以形成该平板光波导。

6.如权利要求5所述的光耦合装置，其特征在于，该介质光栅是一个啁啾光栅。

7.如权利要求6所述的光耦合装置，其特征在于，该介质光栅包括多个矩形的、平行设置的介质部分，该多个介质部分垂直于该第一侧面与该第二侧面设置，且高度基本相同；该多个介质部分的数目为奇数，并关于一个对称轴对称分布，且沿该对称轴到远离该对称轴的方向，该介质部分的宽度越来越小，而相邻两个该介质部分的间隙也越来越小。

8.如权利要求7所述的光耦合装置，其特征在于，以该介质光栅的宽度方向为x轴，该对称轴与x轴的相交点为原点，沿该对称轴到远离该对称轴的方向为x轴正向，该介质部分的第n个边界x_n满足如下条件：其中，x_n＞0，n为正整数，a及k为常数且与该衍射型光波导透镜的焦距相关。

9.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该调制电极与该两个地电极的长度大于或者等于该介质光栅的长度。

10.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该两个地电极的高度小于该平板光波导的高度。

11.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该光耦合装置还包括一个设置于该介质光栅及该基底与该调制电极及该两个地电极之间的缓冲层，用于防止光波被该调制电极与该两个地电极所吸收。

12.如权利要求11所述的光耦合装置，其特征在于，该缓冲层采用二氧化硅制成。