基于表面等离子体激元波导的集成光学光纤陀螺芯片

摘要

基于表面等离子体激元波导的集成光学光纤陀螺芯片，为一种表面等离子体激元波导与聚合物光波导互连传输光信号的集成光学光纤陀螺芯片，应用于光纤陀螺领域。光纤陀螺芯片从输入端到输出端依次为集成了输入波导(1)和第三输出波导(7)、定向耦合器(2)、对称三波导分束器(3)和第一输出波导(61)、第二输出波导(62)，利用表面等离子体激元波导的传输特性实现光信号的长程传输单一偏振性，直接对表面等离子体激元波导芯层进行调制，并由特定结构消除泄漏光对光纤陀螺精度的影响。利用该芯片可降低光学陀螺检测噪声，精简光学陀螺结构和制备工艺，实现低成本、高精度、高稳定性的光纤陀螺。

主权项

一种基于表面等离子体激元波导的集成光学光纤陀螺芯片，其特征在于：光纤陀螺芯片从输入端到输出端依次集成了输入波导(1)和第三输出波导(7)、定向耦合器(2)、对称三波导分束器(3)和第一输出波导(61)、第二输出波导(62)，其位置关系为：定向耦合器(2)上支波导两端分别与其输入波导(1)和对称三波导分束器(3)中的分束器中支波导(32)输入端相连，下支波导两端分别与第三输出波导(7)和第三金属纳米线(83)相连，对称三波导分束器(3)中的分束器上支波导(31)两端分别与第一金属纳米线(81)和第一输出波导(61)相连，分束器下支波导(33)两端分别与第二金属纳米线(82)和第二输出波导(62)相连，第一调制电极(41)、第二调制电极(42)和第一金属线间隙(51)、第二金属线间隙(52)制备在分束器上支波导(31)耦合端之上，第三调制电极(43)、第四调制电极(44)和第三金属线间隙(53)、第四金属线间隙(54)制备在分束器下支波导(33)输出端之上；其中，输入波导(1)、第一输出波导(61)、第二输出波导(62)、第三输出波导(7)为聚合物光波导，定向耦合器(2)和对称三波导分束器(3)由表面等离子体激元波导制备，输入波导(1)、第一输出波导(61)、第二输出波导(62)、第三输出波导(7)、定向耦合器(2)和对称三波导分束器(3)均制备在同一衬底(9)上。