簡要描述:相位掩模版用于制造光纖布拉格光柵,它是控制高性能光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中波長選擇性和色散補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵組件。具有廣泛的應(yīng)用,但是比較常見的是,PMT相位掩模(本身就是光柵)用于記錄其他光柵,例如集成光學(xué)設(shè)備中的平面波導(dǎo)光柵和光纖布拉格光柵(FBG)。
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組件類別 | 其他 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,化工,電子,綜合 |
相位掩模版
產(chǎn)品介紹
相位掩模版用于制造光纖布拉格光柵,它是控制高性能光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中波長選擇性和色散補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵組件。相位掩模版具有廣泛的應(yīng)用,但是比較常見的是,PMT相位掩模版(本身就是光柵)用于記錄其他光柵,例如集成光學(xué)設(shè)備中的平面波導(dǎo)光柵和光纖布拉格光柵(FBG)。FBG是位于光纖芯中的光頻率濾波器。相位掩模版技術(shù)是相位掩模版制造領(lǐng)域的領(lǐng)/跑者。相掩模制造廠位于加利福尼亞州弗里蒙特,涉及微細(xì)加工和全息技術(shù)方面的復(fù)雜而苛刻的技術(shù)。
指/定標(biāo)準(zhǔn)或自定義相位掩模版時,需要執(zhí)行一些重要的步驟和計算,以確保設(shè)備按預(yù)期運(yùn)行。本文將幫助您檢查在指/定下一個任務(wù)關(guān)鍵階段掩碼時所需的總體配置和公式。
相位掩模版介紹
相掩模是表面起伏光柵,通常在熔融石英中蝕刻,如圖1所示。 在大多數(shù)應(yīng)用中,相位掩模版本質(zhì)上用作精密衍射光柵,它將通常在UV光譜范圍內(nèi)的入射單色光束分成兩個出射光束。 這兩個出射光束在它們重疊的區(qū)域中產(chǎn)生干涉圖樣,如圖2所示。
相位掩模版具有廣泛的應(yīng)用,但是比較常見的是,PMT相位掩模版用于記錄其他光柵。 這些的典型示例是集成光學(xué)器件中使用的平面波導(dǎo)光柵和光纖布拉格光柵(FBG)。 FBG是光纖纖芯折射率的周期性調(diào)制,通常用于在一個或多個波長下產(chǎn)生高反射特性。
相位掩模版配置
大多數(shù)相位掩模版均采用高純度的紫外線透明熔融石英制成,但也可以使用其他材料。 可訪問的數(shù)據(jù)表提供了我們標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品各種相位掩模版參數(shù)范圍的概述。
相位掩模版光柵的“周期"(或“間距")范圍從幾百納米到近2000納米(2微米)。 光柵區(qū)域的尺寸范圍很廣,從幾平方毫米到10毫米乘120毫米不等。 在其上蝕刻了相位掩模版光柵的二氧化硅襯底的厚度通常為1/8“。更長的光柵輪廓基本上是二進(jìn)制的(矩形波)周期,并且在較短的周期內(nèi)趨于準(zhǔn)正弦曲線。
通常以+ 1 / -1或0 / -1兩種配置中的一種來使用相位掩模版,其中數(shù)字是指包含大量衍射光的衍射級數(shù)。
在+ 1 / -1配置中,UV輻射以垂直入射的方式對準(zhǔn)相位掩模版,由出射光束的干涉產(chǎn)生的條紋圖案的周期恰好是相位掩模版光柵周期的一半,如下所示: 如圖3所示。 在0 / -1配置中,UV輻射以特定選擇的入射角射向相位掩模版,并且條紋圖案的周期與相位掩模版光柵的周期相等。
圖4的上部是+ 1 / -1配置中FBG記錄的示意圖。 紫外線通常入射在相位掩模版上。 條紋的圖案是高強(qiáng)度和低強(qiáng)度的固定交替區(qū)域,是由于兩個出射光束的干涉而產(chǎn)生的。一段光纖(通常由二氧化硅制成)以這種干涉圖案放置。 通常通過摻雜鍺,錫,硼,磷和其他元素的氧化物,使纖芯具有光敏性。 由于這種光敏性,纖芯的折射率通過暴露于紫外線輻射而改變。因此,暴露于干涉圖案會導(dǎo)致芯材料中折射率的周期性調(diào)制。 結(jié)果是光纖布拉格光柵(FBG),如圖4底部所示。
在工作中,F(xiàn)BG充當(dāng)窄帶抑制濾波器,如圖5所示。 具體而言,一個波長被FBG高度反射,而其他波長未衰減地通過。 FBG位于許多光纖傳感設(shè)備和電信組件的核心。 它們是許多光纖系統(tǒng)中的基本構(gòu)建塊。
相位掩模版公式
當(dāng)相位掩模版以+ 1 / -1配置運(yùn)行時,紫外線通常會入射在光柵上,如圖6所示。 衍射角θ0,θ-1,θ+ 1,θ-2,θ+ 2等由下式給出:UV波長λUV和相位掩模版周期ΛPM
sinΘm= mλUV/ΛPM
由+1和-1光束的干涉產(chǎn)生的條紋圖案的周期正好是相位掩模版周期的一半,而與入射輻射的波長無關(guān)。
PMT的相位掩模版經(jīng)過優(yōu)化,因此+1和-1階的強(qiáng)度z大,而零階的強(qiáng)度z小。 同樣,如果存在更高階數(shù)的強(qiáng)度(m =±2,±3等),也將被z小化。
如圖7所示,相位掩模版也可以在0 / -1配置下運(yùn)行。該配置由條件|Θ0| = |Θ-1|定義,該條件確保條紋垂直于相位掩模版表面。
為了滿足此條件,所需的入射角為:
| sinΘin| = | sinθ0| =λUV/(2ΛPM)
此外,如果滿足條件(2/3)ΛPM<λUV<2ΛPM,那么將只有一個衍射階(-1階),而沒有其他階(例如+ 1,±2,±3) 等)。 換句話說,只有兩個輸出光束:0階和-1階。 這保證了干凈的條紋圖案。
由0階和-1階光束的干涉產(chǎn)生的條紋圖案的周期正好等于相位掩模版周期的周期。
無論入射輻射的波長如何,這都是正確的,而且不管是否在這種條件, |sin Θin| = λUV /(2 ΛPM )都可實現(xiàn)。
統(tǒng)一相位掩模版(RPM)
特點(diǎn) ?矩形基板,易于對準(zhǔn) ?光柵長度從20.0毫米到45.0毫米 ?全息記錄 應(yīng)用領(lǐng)域 ?密集波分復(fù)用(DWDM)濾波器和分插模塊 ?變頻鎖柜和泵穩(wěn)定器 ?相位掩模版用于制造摻鉺光纖放大器的增益平坦濾波器 |
規(guī)格
工作波長(nm) | 190 to 400 |
相位屏蔽周期(µm) | 0.4 to 1.2 |
周期制造公差(nm) | 未啁啾掩模為±0.3(可選±0.1) |
周期測量精度(nm) | ±0.02 |
外型尺寸 | 基板尺寸/孔徑(自定義尺寸) 17.2 mm x 24.5 mm/10 mm x 20 mm 17.2 mm x 38.1 mm/10 mm x 34 mm 17.2 mm x 50.8 mm/10 mm x 45 mm |
啁啾范圍(啁啾掩模)(nm / cm) | 0.03 to 40 |
衍射效率(%) | <_3 in="" 0th="">_33 in ±1st order (RPM) <_5 in="" 0th="">_30 in ±1st order (RPMC) 在0.7 µm至1.2 µm之間 |
損傷閾值(J / cm2) | 在248 nm的50 Hz下優(yōu)于每個脈沖1個 |
材料 | Corning 7980, Suprasil |
基板平整度 | λat 248 nm, both sides |
劃痕麻點(diǎn) | 20 to 10 |
增透膜 | 可選 |
楔形(弧度) | <30 |
厚度(毫米) | 3.175 ±0.125 |
對于啁啾掩模:中心周期精度:±0.5 nm,中心定位誤差為±200 µm。
訂購信息:RPM(如果啁啾則為RPMC)-<激光波長>-<掩模周期>-<(光柵尺寸(寬x長))基板尺寸(寬x長)>。
示例:將17.2 mm x 25.4 mm尺寸的相位掩模版與248 nm的KrF準(zhǔn)/分子/激光器一起使用,周期為1.0600 µm,指/定為:RPM-248-1.0600-(10 x 20)17.2 x 25.4。
8 nm / cm mask掩模的示例:RPMC-248-1.0600-(10 x 20)17.2 x 25.4-8 nm / cm。
啁啾相位掩模版(RPMC)
特點(diǎn) ?矩形基板,易于對準(zhǔn) ?光柵長度從20.0毫米到45.0毫米 ?全息記錄 應(yīng)用領(lǐng)域 ?密集波分復(fù)用(DWDM)濾波器和分插模塊 ?變頻鎖柜和泵穩(wěn)定器 ?相位掩模版用于制造摻鉺光纖放大器的增益平坦濾波器 |
規(guī)格
工作波長(nm) | 190 to 400 |
相位屏蔽周期(µm) | 0.4 to 1.2 |
周期制造公差(nm) | 未啁啾掩模為±0.3(可選±0.1) |
周期測量精度(nm) | ±0.02 |
外型尺寸 | 基板尺寸/孔徑(自定義尺寸) 17.2 mm x 24.5 mm/10 mm x 20 mm 17.2 mm x 38.1 mm/10 mm x 34 mm 17.2 mm x 50.8 mm/10 mm x 45 mm |
啁啾范圍(啁啾掩模)(nm / cm) | 0.03 to 40 |
衍射效率(%) | <_3 in="" 0th="">_33 in ±1st order (RPM) <_5 in="" 0th="">_30 in ±1st order (RPMC) 在0.7 µm至1.2 µm之間 |
損傷閾值(J / cm2) | 在248 nm的50 Hz下優(yōu)于每個脈沖1個 |
材料 | Corning 7980, Suprasil |
基板平整度 | λat 248 nm, both sides |
劃痕麻點(diǎn) | 20 to 10 |
增透膜 | 可選 |
楔形(弧度) | <30 |
厚度(毫米) | 3.175 ±0.125 |
對于啁啾掩模:中心周期精度:±0.5 nm,中心定位誤差為±200 µm。
訂購信息:RPM(如果啁啾則為RPMC)-<激光波長>-<掩模周期>-<(光柵尺寸(寬x長))基板尺寸(寬x長)>。
示例:將17.2 mm x 25.4 mm尺寸的相位掩模版與248 nm的KrF準(zhǔn)/分/子/激光器一起使用,周期為1.0600 µm,指/定為:RPM-248-1.0600-(10 x 20)17.2 x 25.4。
8 nm / cm mask掩模的示例:RPMC-248-1.0600-(10 x 20)17.2 x 25.4-8 nm / cm。
長相掩模(LPM)
特點(diǎn) ?120毫米長光圈 ?全息記錄 ?線性啁啾 應(yīng)用領(lǐng)域 ?色散補(bǔ)償光柵(DCG) ?數(shù)字波分復(fù)用(DWDM) ?窄帶過濾器 |
規(guī)格
工作波長(nm) | 190 to 400 |
相位屏蔽周期(µm) | 0.6-1.2 |
周期制造公差(nm) | 未啁啾掩模為±0.3(可選±0.1) |
周期測量精度(nm) | ±0.02 |
外形尺寸 | 基板尺寸/孔徑 17.2 mm x 76.2 mm/10 mm x 60 mm 17.2 mm x 127.0 mm/10 mm x 120 mm |
啁啾范圍(啁啾掩模)(nm / cm) | 0.03 to 30 |
衍射效率(%) | <_5 in="" 0th="">_30 in ±1st order |
損傷閾值(J / cm2) | 在248 nm的50 Hz下優(yōu)于每個脈沖1個 |
材料 | Corning 7980, Suprasil |
基板平整度 | λat 248 nm, both sides |
劃痕麻點(diǎn) | 20 to 10 |
增透膜 | 可選 |
楔形(弧度) | <30 |
厚度(毫米) | 3.175 ±0.125 |
對于啁啾掩模:中心周期精度:±0.5 nm,中心定位誤差為±200 µm。
訂購信息:LPM(如果啁啾則為LPMC)-<激光波長>-<掩模周期>-<(光柵尺寸(寬x長))基板尺寸(寬x長)>。
示例:將15 mm x 127 mm尺寸的相位掩模版與248 nm的KrF準(zhǔn)/分/子/激光器一起使用,周期為1.0600 µm,指/定為:LPM-248-1.0600-(10 x 120)17.2 x 127。
0.083 nm / cm mask掩模的示例:LPMC-248-1.0600-(10 x 120)17.2 x 127-0.083 nm / cm。
定制相位掩模版
用于光波導(dǎo)光柵的二元相位掩模版 | 特點(diǎn) ?非常適合在光波導(dǎo)和集成電路中自動制造體積光柵和表面起伏光柵 ?適用于硅上二氧化硅和其他新興技術(shù) |
規(guī)格
基材材質(zhì) | 熔融石英 |
基板厚度 | 3.175毫米,10.0毫米(可根據(jù)要求提供其他尺寸) |
任何單個有源光柵區(qū)域的周期 | 300 nm to 1200 nm |
標(biāo)準(zhǔn)基板尺寸 | 3 in. x 3 in., 4 in. x 4 in., 5 in. x 5 in. |
自定義配置示例
請注意,這些圖紙僅用于說清目的,并不反映Coherent的制造限制。 我們很高興與您合作,以滿足您的特定設(shè)計要求。
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