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§第二节 非同寻常的器件(第3页)

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光开关是用以将光接通或断开的,也可以看作是调制器的一种特例。

在光纤通讯中,将一路光转向另一路中去,就需要一种分路光开关。

采用类似的工艺方法,可以做出几路至几十路的分路开关。

此外,采用声光、磁光原理,也可以制成集成光调制器和光开关。

集成光路对材料的要求是很高的。

首先,材料要有好的导光性能,在工作的波段上透过率好,散射损失小;其次,材料要适合于采用薄膜技术或半导体技术加工工艺制作,有利于光路的集成;再有,材料的弹性要小,化学性能稳定;此外,制作有源集成器件的材料具有大的非线性系数和高的增益等全部或部分的功能。

目前,制作集成光路所使用的材料有有机材料、无机玻璃、介质晶体、半导体等。

各种材料在制作集成光路时,依特性和要求的不同而采取多种不同的方法。

制作集成光路时,除要选用合适优质的材料外,对于工艺过程,特别是对于精度和光洁度也有严格的要求。

集成光学器件的加工工艺,基本上是采用大规模集成电路和超大规模集成电路的加工工艺。

但是,由于集成光学器件都是亚微米量级的精度,因此其远超过了集成电路的加工技术水平。

集成光学器件采用的是超精细加工技术,包括电子束曝光技术、二射线曝光技术、全息曝光技术、离子腐蚀技术等。

目前,集成光路的分立器件如激光器、耦合器、调制器、探测器等已趋成熟,而整体的集成光路尚处于雏型阶段。

为了解决集成光路的制造工艺,国外对有关薄膜生长技术的研究正在加紧进行,并已取得了重大进展。

这里作一简单介绍。

1.两步生长

这种工艺过程有两个晶体生长阶段。

它采用掩模进行光刻,波导结构的任何需要的晶格都可以生长。

采用这种方法,集成了一种化学浸蚀台激光器和无源波导,还可以进一步形成激光器与无源波导间的尖劈耦合。

2.控制熔融成型

这种方法是以一个外延工艺过程,来生长劈尖耦合器、劈尖耦合激光器等。

3.掩模生长

采用这种方法,可以生长具有足够好的光学特性的激光器“镜面”

,以达到良好的激光的激发。

9.刻蚀

这种方法可以刻蚀衬底和非平面层,例如制造光栅耦合激光器。

可采用刻蚀衬底的技术,制造二维波导;用刻蚀加工充填技术,制成肋条波导。

5.分子束外延

分子束外延是一种生长技术,研究成果表明它是很有希望的,已制成了单横向模带状激光器。

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