[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、一个平板光波导、一个介质光栅、一对条状的第一电极及一对条状的第二电极；该基底包括一个顶面及一个与该顶面相背的底面；该平板光波导形成于该顶面上，该介质光栅形成于该平板光波导上，该对第一电极位于该光波导上且包括一个第一调制电极及一个第一地电极；该第一调制电极及该第一地电极位于该介质光栅两侧；该第二电极包括一个覆盖于该介质光栅上的第二调制电极及一个设置于该底面与该第二调制电极相背的第二地电极；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；该对第一电极用于加载第一调制电场以通过电光效应改变平板光波导相对于激光束中的横电波的折射率；该对第二电极用于加载第二调制电场以通过电光效应改变平板光波导相对于激光束中的横磁波的折射率。

2.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设置于该介质光栅与该第二调制电极之间的缓冲层，该缓冲层用来防止光波被该第二调制电极所吸收。

3.如权利要求2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。

4.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该基底的材料采用铌酸锂晶体。

5.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，该基底基本呈矩形，还包括一个与该顶面连接的侧面，该平板光波导通过向该顶面镀上金属钛后高温将金属钛扩散入该基底而形成；该平板光波导为矩形，该顶面即为该平板光波导的顶面，该侧面为该平板光波导的侧面。

6.如权利要求5所述的光耦合装置，其特征在于，该介质光栅通过蚀刻该平板光波导的顶面而形成。

7.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，其包括多个矩形的、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，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，以该激光束在x处与原点处的相位差为y轴，根据平板光波导波动理论可得：其中x＞0，则该介质光栅的第n个边界x_n满足如下条件：其中，n为正整数，y_n＝nπ，a及k为常数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，该对第一电极的长度及高度大于或者等于该介质光栅的长度及高度。