光環(huán)行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實施例涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光環(huán)行器。
【背景技術(shù)】
[0002]光環(huán)行器是一種多端口非互易光學(xué)器件，作用是將光按照順序通過所有的中間端口。例如，當(dāng)光從端口 I輸入時，從端口 2輸出，從端口 2輸入時，從端口 3輸出。光環(huán)行器在雙向通信中具有重要作用，它可以完成正向和反向的光信號的分離，在光通信、光信息處理、光纖傳感以及精密光學(xué)測量中具有重要的作用。
[0003]隨著光子芯片的快速發(fā)展，光子學(xué)向著集成化方向發(fā)展，對能夠?qū)崿F(xiàn)片上光通信、光存儲、光開關(guān)、以及光計算等功能的微光學(xué)元件的需求越來越緊迫，光環(huán)行器就是其中必不可少的元件。
[0004]現(xiàn)有的光環(huán)行器都是基于光隔離器實現(xiàn)的，典型的如基于法拉第磁光效應(yīng)的光環(huán)行器。
[0005]現(xiàn)有的光環(huán)行器存在的缺陷在于:不能很好的在微納尺度上集成，而且需要在光隔離器的前后兩面都集成上偏振片，制備較難，其應(yīng)用價值大大受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例提供一種光環(huán)行器，以提高光環(huán)行器的集成度，降低制備難度。
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種光環(huán)行器，包括:第一光纖、第二光纖和有源光學(xué)微腔，所述第一光纖和第二光纖分別位于所述有源光學(xué)微腔的兩側(cè)，且均與所述有源光學(xué)微腔耦合；
[0008]當(dāng)波長為所述光環(huán)行器的工作波長的探測光從所述第二光纖的第一端口輸入時，從所述第一光纖上與該所述第一端口相鄰的第二端口輸出；
[0009]當(dāng)所述探測光從所述第一光纖的所述第二端口輸入時，從所述第一光纖的第三端口輸出。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一光纖與所述有源光學(xué)微腔的耦合強(qiáng)度大于所述有源光學(xué)微腔的線寬；
[0011]所述第二光纖與所述有源光學(xué)微腔的耦合強(qiáng)度小于所述有源光學(xué)微腔的線寬。
[0012]進(jìn)一步地，所述有源光學(xué)微腔中摻雜Er3+離子，摻雜濃度為1018-102()cm—3。
[0013]進(jìn)一步地，所述光環(huán)行器的指向性大于5dB，插入損耗低于I OdB。
[0014]進(jìn)一步地，所述有源光學(xué)微腔可包括:微環(huán)芯型光學(xué)微腔、微盤腔或微球腔。
[0015]進(jìn)一步地，所述有源光學(xué)微腔的直徑可以為20_90μπι。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一光纖和所述第二光纖均可為單模光纖。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一光纖和所述第二光纖的直徑均可為1_5μπι。
[0018]進(jìn)一步地，還可包括:溫度控制系統(tǒng)，與所述有源光學(xué)微腔連接，用于調(diào)諧工作波長的調(diào)諧范圍。
[0019]進(jìn)一步地，所述溫度控制系統(tǒng)可具體用于調(diào)諧工作波長的調(diào)諧范圍至0.5nm。
[0020]本發(fā)明實施例提供的光環(huán)行器，基于單個有源光學(xué)微腔和兩根光纖實現(xiàn)，利用有源光學(xué)微腔在折射率不連續(xù)的界面上的反射、全反射、散射或者衍射等效應(yīng)，將光限制在一個很小的區(qū)域，并通過光場的倏逝波與兩根光纖耦合，實現(xiàn)光環(huán)行，容易集成;無需采用光隔離器，相應(yīng)的更不需要在光隔離器的前后兩面都集成上偏振片，因此制備簡單。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面將對本發(fā)明中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種光環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實例提供的光環(huán)行器實現(xiàn)光隔離對應(yīng)的正反向透射譜；
[0024]圖3上圖為本發(fā)明實例提供的光環(huán)行器中探測光從第一端口進(jìn)入，從第二端口測得的透射譜;下圖為本發(fā)明實例提供的光環(huán)行器中探測光從第二端口進(jìn)入，從第一端口測得的透射譜；
[0025]圖4上圖為本發(fā)明實例提供的光環(huán)行器中探測光從第一端口進(jìn)入，從第三端口測得的透射譜;下圖為本發(fā)明實例提供的光環(huán)行器中探測光從第二端口進(jìn)入，從第三端口測得的透射譜。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0027]請參閱圖1，為本發(fā)明實施例提供的一種光環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖。該光環(huán)行器包括:第一光纖1、第二光纖2和有源光學(xué)微腔3，所述第一光纖I和第二光纖2分別位于所述有源光學(xué)微腔3的兩側(cè)，且均與所述有源光學(xué)微腔3耦合。
[0028]當(dāng)波長為所述光環(huán)行器的工作波長的探測光從所述第二光纖2的第一端口輸入時，從所述第一光纖I上與該所述第一端口相鄰的第二端口輸出；
[0029]當(dāng)所述探測光從所述第一光纖I的所述第二端口輸入時，從所述第一光纖I的第三端口輸出。
[0030]有源光學(xué)微腔3是一種尺寸在微米量級或者亞微米量級的光學(xué)諧振腔，它利用在折射率不連續(xù)的界面上的反射、全反射、散射或者衍射等效應(yīng)，將光限制在一個很小的區(qū)域，并通過光場的倏逝波與兩根光纖(即第一光纖I和第二光纖2)耦合。
[0031 ]本實施例的技術(shù)方案，基于單個有源光學(xué)微腔和兩根光纖實現(xiàn)，利用有源光學(xué)微腔在折射率不連續(xù)的界面上的反射、全反射、散射或者衍射等效應(yīng)，將光限制在一個很小的區(qū)域，并通過光場的倏逝波與兩根光纖耦合，實現(xiàn)光環(huán)行，容易集成;無需采用光隔離器，相應(yīng)的更不需要在光隔離器的前后兩面都集成上偏振片，因此制備簡單。
[0032]在上述方案中，所述第一光纖I與所述有源光學(xué)微腔3的耦合強(qiáng)度大于所述有源光學(xué)微腔3的線寬；
[0033]所述第二光纖2與所述有源光學(xué)微腔3的耦合強(qiáng)度小于所述有源光學(xué)微腔3的線寬。
[0034]需要說明的是，所述有源光學(xué)微腔3中所摻雜的離子決定了所述光環(huán)行器的工作波長?？梢愿鶕?jù)實際需要，在所述有源光學(xué)微腔3中摻雜合適的離子。
[0035]在上述方案中，所述有源光學(xué)微腔3中摻雜Er3+離子，摻雜濃度可為1018-102Qcnf3，栗浦后能提供增益。相應(yīng)的，所述光環(huán)行器的工作波長為1550.3nm。
[0036]進(jìn)一步地，所述光環(huán)行器的指向性大于5dB，插入損耗低于10dB。
[0037]在上述方案中，所述有源光學(xué)微腔3可包括:微環(huán)芯型光學(xué)微腔、微盤腔或微球腔。
[0038]其中，微環(huán)芯型光學(xué)微腔是一種回音壁光學(xué)微腔，它是由普通的微盤經(jīng)過激光回流制得。微盤的邊緣在回流過程中卷縮，形成微環(huán)芯光學(xué)微腔。微環(huán)芯的表面光滑，因而它的品質(zhì)因子較之于微盤要高出很多。
[0039]進(jìn)一步地，所述有源光學(xué)微腔3的直徑可以為20_90μπι。
[0040]進(jìn)一步地，所述第一光纖I和所述第二光纖2均可為單模光纖。
[0041 ] 進(jìn)一步地，所述第一光纖I和所述第二光纖2的直徑均可為1_5μπι。