光波导脉冲耦合器及其制造方法

摘要

本发明涉及一种光波导脉冲耦合器及其制造方法，采用As₂S₈-B270玻璃复合波导的非饱和光阻断效应实现对输入作用电脉冲信号的耦合响应，利用光学反相非对称输入的波导分支模式耦合效应提供阈值限制。通过将非饱和光阻断效应表现的光学粒子性和分支波导模式耦合表现的光学波动性在光波导载体上的有机结合，用全光学方式实现了输入作用电脉冲与输出同步电脉冲之间的脉冲耦合动力学过程，采用全光学方法实现脉冲耦合神经网络PCNN要求的脉冲耦合动力学过程。

主权项

一种光波导脉冲耦合器，其特征在于，包括光波导脉冲耦合器核心光路（1）、一个非对称光纤功分器（2）和一根单模光纤（3），非对称光纤功分器（2）由632.8nm波长单模光纤构成，632.8nm波长的输入光波经非对称光纤功分器（2）后，按输入光波的设定光功率比例分为两支非等分相干光波，非对称光纤功分器（2）的两根输出光纤的光轴与光波导脉冲耦合器核心光路（1）的两根输入光波导的光轴两两对准后，用紫外固化粘结剂对接固定，光波导脉冲耦合器核心光路（1）的输出光波导的光轴与单模光纤（3）光轴对准对接后，用紫外固化粘结剂对接固定，单模光纤（3）的输出端为光波导脉冲耦合器的输出端；所述光波导脉冲耦合器核心光路（1）由一个倒置的Y分支波导（4）以及在倒置的Y分支波导（4）的两分支位置上对称制备的两支复合波导（5）构成，所述倒置的Y分支波导（4）制备在一块玻璃基板的上表层，所述Y分支波导（4）由两支长度为5mm的输入直波导（4‑1）、两支截止直波导（4‑2）、两支传递直波导（4‑3）、两支弯曲波导（4‑4）、一个楔形过渡波导（4‑5）和一支输出直波导（4‑6）按Y字形依次对称贯通构成，所述玻璃基板是B270玻璃；所述倒置的Y分支波导（4）用常规二次离子交换技术制备在B270玻璃基板上表层，所述两支输入直波导（4‑1）、两支截止直波导（4‑2）、两支传递直波导（4‑3）、两支弯曲波导（4‑4）和一支输出直波导（4‑6）的宽度均为5m，所述两支输入直波导（4‑1）的轴线间距是127m，所述楔形过渡波导（4‑5）与所述两支弯曲波导（4‑4）连接的宽端的宽度是10m，所述楔形过渡波导（4‑5）与所述输出直波导（4‑6）连接的窄端的宽度是5m，所述两支截止直波导（4‑2）的长度L₃=3mm，所述两支截止直波导（4‑2）对632.8nm波长截止，所述两支输入直波导（4‑1）、两支传递直波导（4‑3）、两支弯曲波导（4‑4）和一支输出直波导（4‑6）均对632.8nm波长构成单模波导；所述两支复合波导（5）由所述两支截止直波导（4‑2）和对称制备在两支截止直波导（4‑2）上的开窗的金属Al膜（5‑1）以及制备在所述开窗的金属Al膜（5‑1）上的As₂S₈薄膜（5‑2）构成，所述开窗的金属Al膜（5‑1）沿波导轴方向的长度是4.5mm、厚度是1.9m、宽度与B270玻璃基板的宽度相同，所述开窗的金属Al膜（5‑1）的两个开窗位置在所述两支截止直波导（4‑2）的正上方、在开窗位置露出所述截止直波导（4‑2）的上表面，所述开窗的金属Al膜（5‑1）的两个开窗的宽度均为5m、两个开窗长度均为4.5mm，所述制备在开窗的金属Al膜（5‑1）上的As₂S₈薄膜（5‑2）的厚度是1.7m、沿波导轴方向的长度是4.16 mm，所述As₂S₈薄膜（5‑2）在所述金属Al膜（5‑1）的两个开窗区域与所述两支截止直波导（4‑2）的上表面直接接触。