[go: up one dir, main page]

RU205699U1 - Optical planar waveguide - Google Patents

Optical planar waveguide Download PDF

Info

Publication number
RU205699U1
RU205699U1 RU2020131606U RU2020131606U RU205699U1 RU 205699 U1 RU205699 U1 RU 205699U1 RU 2020131606 U RU2020131606 U RU 2020131606U RU 2020131606 U RU2020131606 U RU 2020131606U RU 205699 U1 RU205699 U1 RU 205699U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optically transparent
planar waveguide
radiation
optical
optical planar
Prior art date
Application number
RU2020131606U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Евгеньевич Адамов
Полина Андреевна Чичева
Сергей Николаевич Чвалун
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Синтетических Полимерных Материалов Им. Н.С. Ениколопова Российской Академии Наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Синтетических Полимерных Материалов Им. Н.С. Ениколопова Российской Академии Наук filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Синтетических Полимерных Материалов Им. Н.С. Ениколопова Российской Академии Наук
Priority to RU2020131606U priority Critical patent/RU205699U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU205699U1 publication Critical patent/RU205699U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/34—Optical coupling means utilising prism or grating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к оптике и может быть использована для повышения оптических характеристик плоских волноводов.Оптический планарный волновод содержит центральный оптически прозрачный волноводный слой, граничные слои, устройство ввода излучения и устройство вывода излучения, при этом центральный оптически прозрачный волноводный слой выполнен из материала в виде фотоотверждаемой полимерной композиции на основе олигокарбонатметакрилата, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:олигокарбонатметакрилат 8,5÷9,5аллиламин 1,2÷0,97фотоинициатор Darokur 4265 0,09÷0,11.Технический результат - повышение оптических характеристик плоских волноводов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to optics and can be used to improve the optical characteristics of plane waveguides. An optical planar waveguide contains a central optically transparent waveguide layer, boundary layers, a radiation input device and a radiation output device, while the central optically transparent waveguide layer is made of a material in the form of a photocurable polymer composition based on oligocarbonate methacrylate, with the following ratio of components, wt. including: oligocarbonate methacrylate 8.5 ÷ 9.5 allylamine 1.2 ÷ 0.97 Photo initiator Darokur 4265 0.09 ÷ 0.11. Technical result - improvement of optical characteristics of plane waveguides. 2 c.p. f-ly, 1 dwg.

Description

Полезная модель относится к оптике и может быть использована для повышения оптических характеристик плоских волноводов.The utility model relates to optics and can be used to improve the optical characteristics of plane waveguides.

Из уровня техники известен оптический планарный волновод, включающий центральный оптически прозрачный волноводный слой, граничные слои, устройство ввода излучения и устройство вывода излучения, которые могут быть выполнены в виде дифракционных решеток (RU 2006130399 A, G02B 6/34, 2008; Х.-Г. Унгер. Планарные и волоконные волноводы, Москва, «Мир», 1980 г., стр. 139).). Однако, оптические свойства материала центрального волноводного слоя не во всех случаях обеспечивают высокую скорость передачи информации по волноводному каналу.An optical planar waveguide is known from the prior art, which includes a central optically transparent waveguide layer, boundary layers, a radiation input device and a radiation output device, which can be made in the form of diffraction gratings (RU 2006130399 A, G02B 6/34, 2008; Kh.-G Unger. Planar and Fiber Waveguides, Moscow, Mir, 1980, p. 139).). However, the optical properties of the material of the central waveguide layer do not in all cases provide a high speed of information transmission through the waveguide channel.

Полезная модель направлена на повышение оптических характеристик плоских волноводов.The utility model is aimed at improving the optical characteristics of plane waveguides.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в оптическом планарном волноводе, включающем центральный оптически прозрачный волноводный слой, граничные слои, устройство ввода излучения и устройство вывода излучения в виде дифракционной решетки, согласно полезной модели, центральный оптически прозрачный волноводный слой выполнен из материала в виде фотоотверждаемой полимерной композиции на основе олигокарбонатметакрилата, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:The solution to this problem is achieved by the fact that in an optical planar waveguide, including a central optically transparent waveguide layer, boundary layers, a radiation input device and a radiation output device in the form of a diffraction grating, according to the utility model, the central optically transparent waveguide layer is made of a material in the form of a photocurable polymer compositions based on oligocarbonate methacrylate, with the following ratio of components, wt. h .:

олигокарбонатметакрилатoligocarbonate methacrylate 8,5÷9,58.5 ÷ 9.5 аллиламинallylamine 1,2÷0,971.2 ÷ 0.97 фотоинициатор Darokur 4265photoinitiator Darokur 4265 0,09÷0,110.09 ÷ 0.11

Предпочтительно, устройство вывода излучения выполнено в виде дифракционной решетки.Preferably, the radiation output device is made in the form of a diffraction grating.

Кроме того, устройство ввода излучения также может быть выполнено в виде дифракционной решетки.In addition, the radiation input device can also be made in the form of a diffraction grating.

Заявленное выполнение центрального оптически прозрачного волноводного слоя из материала в виде фотоотверждаемого полимера на основе олигокарбонатметакрилата, содержащего заявленное соотношении компонентов, обеспечивает скорость передачи информации по волноводному каналу не менее 4 Гбит/с при затухании оптического сигнала не более 1 дБ/см, что существенно повышает оптические характеристики плоских волноводов.The claimed implementation of the central optically transparent waveguide layer made of a material in the form of a photocurable polymer based on oligocarbonate methacrylate containing the declared ratio of components provides an information transfer rate over the waveguide channel of at least 4 Gbit / s with an optical signal attenuation of no more than 1 dB / cm, which significantly increases the optical characteristics of plane waveguides.

На чертеже схематично представлен общий вид оптического планарного волновода.The drawing schematically shows a general view of an optical planar waveguide.

Оптический планарный волновод включает центральный оптически прозрачный волноводный канал - слой 1, выполненный из материала в виде фотоотверждаемой полимерной композиции на основе олигокарбонатметакрилата, содержащий: 8,5÷9,5 масс. ч. олигокарбонатметакрилата, 1,2÷0,97 масс. ч. аллиламина и 0,09÷0,11 масс. ч. фотоинициатор Darokur 4265, граничные слои 2 и 3 с меньшим показателем преломления, чем материал центрального оптически прозрачного волноводного канала - слоя 1, выполненные, предпочтительно, из фотоотверждаемого полимера, устройство ввода излучения, например, в виде дифракционной решетки 4, и устройство вывода излучения в виде дифракционной решетки 5, например, с переменной глубиной модуляции, возрастающей по длине решетки в направлении от начала вывода излучения.The optical planar waveguide includes a central optically transparent waveguide channel - layer 1, made of a material in the form of a photocurable polymer composition based on oligocarbonate methacrylate, containing: 8.5 ÷ 9.5 wt. including oligocarbonate methacrylate, 1.2 ÷ 0.97 wt. including allylamine and 0.09 ÷ 0.11 mass. including photoinitiator Darokur 4265, boundary layers 2 and 3 with a lower refractive index than the material of the central optically transparent waveguide channel - layer 1, made, preferably, of a photocurable polymer, a radiation input device, for example, in the form of a diffraction grating 4, and an output device radiation in the form of a diffraction grating 5, for example, with a variable modulation depth increasing along the length of the grating in the direction from the beginning of the radiation output.

Заявленный оптический планарный волновод изготовляют следующим образом.The declared optical planar waveguide is manufactured as follows.

На оптически прозрачную (стеклянную) подложку (на чертеже не показано), предварительно покрытую адгезионной смесью, наносят неотвержденный состав фотоотверждаемого полимера, посредством оптической матрицы, которую предварительно обрабатывают антиадгезионной смесью, формируют поверхность граничного слоя 2 с дифракционными решетками 4 и 5 и путем облучения светодиодными осветителями через оптически прозрачную матрицу отверждают фотоотверждаемый полимер. На приготовленный граничный слой 2 с дифракционными решетками 4 и 5 наносят неотвержденный состав заявленной фотоотверждаемой полимерной композиции, содержащий, например, смесь 8,91 г олигокарбонатметакрилата, 0,99 г аллиламина и 0,10 г фотоинициатора Darokur 4265, и, отверждая нанесенный состав полимерной композиции путем облучения фиолетовыми светодиодными осветителями излучением с lmax=400 нм в течение 10 минут при экспозиции излучения 0,012 Дж/см2, формируют центральный оптически прозрачный волноводный канал - слой 1. Затем на образованный центральный оптически прозрачный волноводный канал - слой 1 наносят неотвержденный состав фотоотверждаемого полимера для формирования поверхности граничного слоя 3 и путем облучения светодиодными осветителями отверждают нанесенный фотоотверждаемый полимер, окончательно формируя оптический планарный волновод.On an optically transparent (glass) substrate (not shown in the drawing), previously coated with an adhesive mixture, an uncured composition of a photocurable polymer is applied by means of an optical matrix, which is pretreated with an anti-adhesive mixture, the surface of the boundary layer 2 is formed with diffraction gratings 4 and 5 and by irradiation with LED the photocurable polymer is cured with illuminators through an optically transparent matrix. On the prepared boundary layer 2 with diffraction gratings 4 and 5, an uncured composition of the claimed photocurable polymer composition is applied, containing, for example, a mixture of 8.91 g of oligocarbonate methacrylate, 0.99 g of allylamine and 0.10 g of Darokur 4265 photoinitiator, and curing the applied polymer composition compositions by irradiation with violet LED illuminators with radiation with lmax = 400 nm for 10 minutes at a radiation exposure of 0.012 J / cm 2 , a central optically transparent waveguide channel is formed - layer 1. Then an uncured composition of a photocurable polymer to form the surface of the boundary layer 3 and by irradiation with LED illuminators, the deposited photocurable polymer is cured, finally forming an optical planar waveguide.

Оптический планарный волновод функционирует следующим образом.An optical planar waveguide operates as follows.

Вводимый посредством дифракционной решетки устройства 5 ввода поток излучения распространяется по центральному волноводному слою 1 планарного волновода, рассеивается на гребнях (неровностях) дифракционной решетки 5 устройства вывода излучения, интерферирует и выводится - излучается наружу под углом, определяемым параметрами дифракционной решетки 5.The radiation flux introduced by the diffraction grating of the input device 5 propagates along the central waveguide layer 1 of the planar waveguide, is scattered on the ridges (irregularities) of the diffraction grating 5 of the radiation output device, interferes and is output - is emitted outward at an angle determined by the parameters of the diffraction grating 5.

Благодаря выполнению центрального волноводный слоя 1 из композитматериала в виде фотоотвержденного композиционного полимера на основе олигокарбонатметакрилата, содержащего заявленное соотношении компонентов, затухание оптического сигнала составляет не более 1 дБ/см, при этом обеспечивается скорость передачи информации по волноводу не менее 4 Гбит/с.Due to the implementation of the central waveguide layer 1 of the composite material in the form of a photocured composite polymer based on oligocarbonate methacrylate containing the declared ratio of components, the attenuation of the optical signal is no more than 1 dB / cm, while the information transfer rate along the waveguide is at least 4 Gbit / s.

Claims (4)

1. Оптический планарный волновод, включающий центральный оптически прозрачный волноводный слой, граничные слои, устройство ввода излучения и устройство вывода излучения, отличающийся тем, что центральный оптически прозрачный волноводный слой выполнен из материала в виде фотоотверждаемой полимерной композиции на основе олигокарбонатметакрилата, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:1. An optical planar waveguide comprising a central optically transparent waveguide layer, boundary layers, a radiation input device and a radiation output device, characterized in that the central optically transparent waveguide layer is made of a material in the form of a photocurable polymer composition based on oligocarbonate methacrylate, with the following ratio of components, masses. h .: олигокарбонатметакрилатoligocarbonate methacrylate 8,5÷9,58.5 ÷ 9.5 аллиламинallylamine 1,2÷0,971.2 ÷ 0.97 фотоинициатор Darokur 4265photoinitiator Darokur 4265 0,09÷0,110.09 ÷ 0.11
2. Оптический планарный волновод по п. 1, отличающийся тем, что устройство вывода излучения выполнено в виде дифракционной решетки.2. An optical planar waveguide according to claim 1, characterized in that the radiation output device is made in the form of a diffraction grating. 3. Оптический планарный волновод по п. 1 или 2, отличающийся тем, что устройство ввода излучения выполнено в виде дифракционной решетки.3. An optical planar waveguide according to claim 1 or 2, characterized in that the radiation input device is made in the form of a diffraction grating.
RU2020131606U 2020-09-25 2020-09-25 Optical planar waveguide RU205699U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131606U RU205699U1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Optical planar waveguide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131606U RU205699U1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Optical planar waveguide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205699U1 true RU205699U1 (en) 2021-07-29

Family

ID=77197088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020131606U RU205699U1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Optical planar waveguide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205699U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2503405A1 (en) * 1974-01-29 1975-07-31 Rca Corp OPTICAL COUPLER
US5101459A (en) * 1990-06-06 1992-03-31 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical waveguide grating coupler device
US20070054222A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Gorczyca Thomas B Self-forming polymer waveguide and waveguide material with reduced shrinkage
RU83626U1 (en) * 2008-09-26 2009-06-10 Открытое Акционерное Общество ЦНИТИ "Техномаш" OPTICAL PLANAR WAVEGUIDE
RU2404443C2 (en) * 2008-09-26 2010-11-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of outputting radiation from planar optical waveguide
RU2644624C2 (en) * 2016-05-04 2018-02-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Method of spatial separation of the optical modes of orthogonal polarizations in a planar waveguide structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2503405A1 (en) * 1974-01-29 1975-07-31 Rca Corp OPTICAL COUPLER
US5101459A (en) * 1990-06-06 1992-03-31 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical waveguide grating coupler device
US20070054222A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Gorczyca Thomas B Self-forming polymer waveguide and waveguide material with reduced shrinkage
RU83626U1 (en) * 2008-09-26 2009-06-10 Открытое Акционерное Общество ЦНИТИ "Техномаш" OPTICAL PLANAR WAVEGUIDE
RU2404443C2 (en) * 2008-09-26 2010-11-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of outputting radiation from planar optical waveguide
RU2644624C2 (en) * 2016-05-04 2018-02-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Method of spatial separation of the optical modes of orthogonal polarizations in a planar waveguide structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69425831T2 (en) ORGANIC OPTICAL COMPONENTS AND PRODUCTION THEREOF
JP3715649B2 (en) Optical waveguide having two or more refractive indexes and method for manufacturing the same
KR840001876B1 (en) Ultraviolet ab sorbers in oplical fiber coatings
US8017193B1 (en) Monomeric formulation for making polymer waveguides
US7400809B2 (en) Optical waveguide devices and method of making the same
TW200510797A (en) Index contrast enhanced optical waveguides and fabrication methods
CN104126138A (en) Optical waveguide, optical wiring part, optical waveguide module, and electronic equipment
JP4067504B2 (en) Optical waveguide and manufacturing method thereof
RU205699U1 (en) Optical planar waveguide
Yamashita et al. Fabrication of light-induced self-written waveguides with a W-shaped refractive index profile
US20040101782A1 (en) Method for making optical device structures
JP3057161B2 (en) Organic optical waveguide
JP2002372603A (en) Optical component for optical communication and method of manufacturing the same
KR890012174A (en) Optical waveguide device, element for manufacturing same and device and method for manufacturing element
US9377567B1 (en) Self-forming diffraction gratings
US20200408984A1 (en) Lcd backlight unit comprising a solvent free micro-replication resin
KR100242044B1 (en) Plastic-clad silica fibers, and methods and devices for making the same
JP3819871B2 (en) Optical device and manufacturing method thereof
KR0142676B1 (en) Polymer coating composition for optical fiber waveguide
JPH0331309A (en) Composition for preparing resin having high refractive index
JPH04165310A (en) Manufacture of photo waveguide passage
JP2024125328A (en) Optical laminate, method for producing the optical laminate, and liquid crystal display device including the optical laminate
JPH0452601A (en) Optical condensing parts
JPS56125710A (en) Manufacture for optical waveguide path
SUGIMOTO et al. Refractive Index Control of the Polysilane and Evaluation of Possibility to Adopt the EO Polymer as Optical Waveguide Material

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211026

Effective date: 20211026