Оптический планарный волновод

Полезная модель относится к оптике и может быть использована для повышения оптических характеристик плоских волноводов.
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.
Полезная модель направлена на повышение оптических характеристик плоских волноводов.
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.:
олигокарбонатметакрилат
8,5÷9,5
аллиламин
1,2÷0,97
фотоинициатор Darokur 4265
0,09÷0,11
Предпочтительно, устройство вывода излучения выполнено в виде дифракционной решетки.
Кроме того, устройство ввода излучения также может быть выполнено в виде дифракционной решетки.
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.
На чертеже схематично представлен общий вид оптического планарного волновода.
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.
Заявленный оптический планарный волновод изготовляют следующим образом.
2
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/см, 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.
Оптический планарный волновод функционирует следующим образом.
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.
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.