Y波導(dǎo)器件,也稱多功能集成光學(xué)器件,通常采用鈮酸鋰(LiNbO3)晶體制造而成,光纖陀螺儀是其重要下游產(chǎn)品。
光纖陀螺儀(FOG)是一種高精度角速度傳感器。光在閉環(huán)光路中傳播時(shí),沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向傳播的光會(huì)產(chǎn)生相位差,光纖陀螺儀通過測(cè)量這種相位差來計(jì)算得到角速度。光纖陀螺儀主要由光源、Y波導(dǎo)、光纖環(huán)、耦合器、探測(cè)器等組成。其中,Y波導(dǎo)器件的作用是將分別沿著順時(shí)針與逆時(shí)針方向傳播的兩束光進(jìn)行匯合,產(chǎn)生干涉信號(hào)。
Y波導(dǎo)器件的功能主要包括起偏、分束、相位調(diào)制、合束、檢偏等功能,因此也稱作多功能集成光學(xué)器件。Y波導(dǎo)器件通常采用微電子工藝制造而成,在鈮酸鋰晶片上制作波導(dǎo)與電極,輸入/輸出光纖與波導(dǎo)斜耦合,再采用封裝工藝進(jìn)行封裝。
Y波導(dǎo)器件的工作波長包括850nm、1310nm、1550nm等。其中,1550nm波長的Y波導(dǎo)器件,具有芯片偏振消光比高、插入損耗低、半波電壓低等特點(diǎn),并且體積小、重量輕、長期性能穩(wěn)定,可以用于高精度光纖陀螺儀制造領(lǐng)域。
除了可以應(yīng)用在光纖陀螺儀領(lǐng)域外,Y波導(dǎo)器件還可以應(yīng)用在光纖電流傳感器、光纖水聽器等其他光纖傳感器制造領(lǐng)域,能夠廣泛應(yīng)用在航空航天、軍工國防、科研等領(lǐng)域。
光纖陀螺儀體積小、重量輕、功耗低、測(cè)量精度高、可靠性高,是現(xiàn)代導(dǎo)航定位系統(tǒng)中的重要裝置之一,在汽車、航空航天、軍事等領(lǐng)域不可或缺,市場(chǎng)發(fā)展空間大。預(yù)計(jì)2025-2030年,全球光纖陀螺儀市場(chǎng)規(guī)模將以11%左右的年復(fù)合增長率快速上升。在此背景下,Y波導(dǎo)器件市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。
新思界
行業(yè)分析人士表示,為滿足高精度光纖陀螺儀應(yīng)用需求,我國1550nm波長的Y波導(dǎo)器件研制速度加快。例如,中國電子科技集團(tuán)有限公司開發(fā)的高精度光纖陀螺用1550nm Y波導(dǎo)器件,芯片偏振消光比≥80dB,插入損耗≤3.5dB,半波電壓≤4V,被列入《中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果產(chǎn)品手冊(cè)(2022年版)》推薦目錄。
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