一种垂直结构光分路器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种垂直结构光分路器及其制备方法，该光分路器能缩短信号光的分光区长度，减小平面波导型光分路器在平面方向所占面积。包括衬底层，在衬底层的上表面制作有下包层；在下包层的上表面制作有一号矩形干涉波导，在一号矩形干涉波导的上表面制作有二号矩形干涉波导，在二号矩形干涉波导的上表面制作有三号矩形干涉波导，在三号矩形干涉波导的上表面制作有四号矩形干涉波导，在四号矩形干涉波导的上表面制作有五号矩形干涉波导，在五号矩形干涉波导的上表面制作有六号矩形干涉波导，在六号矩形干涉波导的上表面制作有七号矩形干涉波导，把一号至七号的矩形干涉波导用上包层密封包起来，并进行切割封装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种垂直结构光分路器及其制备方法。
技术介绍
目前，制造光分路器的方法有两种，一种是熔融拉锥型光分路器，但是由于熔融拉锥型光分路的尺寸较大，会占用很大的空间；另一种是平面波导型光分路器是现在技术发展的主流方向，但是平面波导型光分路器锥形段的分光尺寸过大，分光区长度较长，造成了32路及以上多路分路器占用的平面面积比较大、设计制作困难、尺寸过大的问题。中国专利公开号CN1467926，公开日是2004年1月14日，名称为“光功率分路器”的方案中公开了一种光功率分路器，具有一个输入光波导和用于将输入光波导分路成N个信号光的N个输出光波导，包括：至少两个具有平面光波电路元件结构并在单一芯片中以预设的距离被分开放置的光分路器；以及用于对准多个光分路器的输入和输出光波导的对准波导。不足之处在于，这种光功率分路器，分光区长度较长，使得分光尺寸过大，造成了32路及以上多路分路器占用的平面面积比较大、设计制作困难、尺寸过大的问题。名称解释：CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)，指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用
CVD方法制备。经过CVD处理后，表面处理膜密着性约提高30％，防止高强力钢的弯曲，拉伸等成形时产生的刮痕。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有光功率分路器的分光区长度较长，多路光分结构设计制作困难、尺寸过大的不足，提供一种能缩短信号光的分光区长度，减小平面波导型光分路器在平面方向所占面积的一种垂直结构光分路器及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种垂直结构光分路器制备方法，制备方法包括如下步骤：步骤一，制作衬底层，并对衬底层的表面进行抛光处理；步骤二，制作下包层，在衬底层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为10微米的下包层；步骤三，制作一号夹包层，在下包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为4-5微米的一号夹包层，并且一号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤四，制作一号矩形凹槽，对一号夹包层进行光刻和刻蚀得到一号矩形凹槽，并且一号矩形凹槽的槽底落在下包层的上表面上，一号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，一号矩形凹槽的长度为600-800微米；步骤五，制作一号矩形干涉波导，在一号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出一号矩形干涉波导，并且一号矩形干涉波导的上表面与一号夹包层的上表面在同一个水平面上，一号矩形干涉波导的折射率大于下包层的折射率；步骤六，制作二号夹包层，在一号矩形干涉波导的上表面以及一号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的二号夹包层，并且二号夹包
层的折射率等于下包层的折射率；步骤七，制作二号矩形凹槽，对二号夹包层进行光刻和刻蚀得到二号矩形凹槽，并且二号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，二号矩形凹槽由二号矩形凹槽干涉段和二号矩形凹槽输出段组成，二号矩形凹槽干涉段的槽底落在一号矩形干涉波导的上表面上，二号矩形凹槽输出段的槽底落在一号夹包层的上表面上，二号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，二号矩形凹槽的左端端部与一号矩形凹槽的左端端部在同一个左端竖直平面内，二号矩形凹槽的中轴线与一号矩形凹槽的中轴线在同一个中轴线竖直平面内；步骤八，制作二号矩形干涉波导，在二号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出二号矩形干涉波导，并且二号矩形干涉波导的上表面与二号夹包层的上表面在同一个水平面上，二号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤九，制作三号夹包层，在二号矩形干涉波导的上表面以及二号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为3-4微米的三号夹包层，并且三号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十，制作三号矩形凹槽，对三号夹包层进行光刻和刻蚀得到三号矩形凹槽，并且三号矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，三号矩形凹槽的槽底落在二号矩形干涉波导的上表面上，三号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，三号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，三号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十一，制作三号矩形干涉波导，在三号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出三号矩形干涉波导，并且三号矩形干涉波导的上表面与三号夹包层的上表面在同一个水平面上，三号矩形干涉波导的折射率等于
一号矩形干涉波导的折射率；步骤十二，制作四号夹包层，在三号矩形干涉波导的上表面以及三号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的四号夹包层，并且四号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十三，制作四号矩形凹槽，对四号夹包层进行光刻和刻蚀得到四号矩形凹槽，并且四号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，四号矩形凹槽由四号矩形凹槽干涉段和四号矩形凹槽输入段组成，四号矩形凹槽干涉段的槽底落在三号矩形干涉波导的上表面上，四号矩形凹槽输入段的槽底落在三号夹包层的上表面上，四号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，四号矩形凹槽的右端端部与一号矩形凹槽的右端端部在同一个右端竖直平面内，四号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十四，制作四号矩形干涉波导，在四号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出四号矩形干涉波导，并且四号矩形干涉波导的上表面与四号夹包层的上表面在同一个水平面上，四号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十五，制作五号夹包层，在四号矩形干涉波导的上表面以及四号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为3-4微米的五号夹包层，并且五号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十六，制作五号矩形凹槽，对五号夹包层进行光刻和刻蚀得到五号矩形凹槽，并且五号矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，五号矩形凹槽的槽底落在四号矩形干涉波导的上表面上，五号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，五号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，五号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十七，制作五号矩形干涉波导，在五号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出五号矩形干涉波导，并且五号矩形干涉波导的上表面与五号夹包层的上表面在同一个水平面上，五号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十八，制作六号夹包层，在五号矩形干涉波导的上表面以及五号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的六号夹包层，并且六号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十九，制作六号矩形凹槽，对六号夹包层进行光刻和刻蚀得到六号矩形凹槽，并且六号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，六号矩形凹槽由六号矩形凹槽干涉段和六号矩形凹槽输出段组成，六号矩形凹槽干涉段的槽底落在五号矩形干涉波导的上表面上，六号矩形凹槽输出段的槽底落在五号夹包层的上表面上，六号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，六号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，六号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤二十，制作六号矩形干涉波导，在六号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出六号矩形干涉波导，并且六本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直结构光分路器制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：步骤一，制作衬底层(15)，并对衬底层的表面进行抛光处理；步骤二，制作下包层(16)，在衬底层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为10微米的下包层；步骤三，制作一号夹包层(8)，在下包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为4‑5微米的一号夹包层，并且一号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤四，制作一号矩形凹槽，对一号夹包层进行光刻和刻蚀得到一号矩形凹槽，并且一号矩形凹槽的槽底落在下包层的上表面上，一号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，一号矩形凹槽的长度为600‑800微米；步骤五，制作一号矩形干涉波导(1)，在一号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出一号矩形干涉波导，并且一号矩形干涉波导的上表面与一号夹包层的上表面在同一个水平面上，一号矩形干涉波导的折射率大于下包层的折射率；步骤六，制作二号夹包层(9)，在一号矩形干涉波导的上表面以及一号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的二号夹包层，并且二号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤七，制作二号矩形凹槽，对二号夹包层进行光刻和刻蚀得到二号矩形凹槽，并且二号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，二号矩形凹槽由二号矩形凹槽干涉段和二号矩形凹槽输出段组成，二号矩形凹槽干涉段的槽底落在一号矩形干涉波导的上表面上，二号矩形凹槽输出段的槽底落在一号夹包层的上表面上，二号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，二号矩形凹槽的左端端部与一号矩形凹槽的左端端部在同一个左端竖直平面内，二号矩形凹槽的中轴线与一号矩形凹槽的中轴线在同一个中轴线竖直平面内；步骤八，制作二号矩形干涉波导(2)，在二号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出二号矩形干涉波导，并且二号矩形干涉波导的上表面与二号夹包层的上表面在同一个水平面上，二号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤九，制作三号夹包层(10)，在二号矩形干涉波导的上表面以及二号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为3‑4微米的三号夹包层，并且三号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十，制作三号矩形凹槽，对三号夹包层进行光刻和刻蚀得到三号矩形凹槽，并且三号矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，三号矩形凹槽的槽底落在二号矩形干涉波导的上表面上，三号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，三号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，三号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十一，制作三号矩形干涉波导(3)，在三号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出三号矩形干涉波导，并且三号矩形干涉波导的上表面与三号夹包层的上表面在同一个水平面上，三号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十二，制作四号夹包层(11)，在三号矩形干涉波导的上表面以及三号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的四号夹包层，并且四号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十三，制作四号矩形凹槽，对四号夹包层进行光刻和刻蚀得到四号矩形凹槽，并且四号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，四号矩形凹槽由四号矩形凹槽干涉段和四号矩形凹槽输入段组成，四号矩形凹槽干涉段的槽底落在三号矩形干涉波导的上表面上，四号矩形凹槽输入段的槽底落在三号夹包层的上表面上，四号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，四号矩形凹槽的右端端部与一号矩形凹槽的右端端部在同一个右端竖直平面内，四号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十四，制作四号矩形干涉波导(4)，在四号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出四号矩形干涉波导，并且四号矩形干涉波导的上表面与四号夹包层的上表面在同一个水平面上，四号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十五，制作五号夹包层(12)，在四号矩形干涉波导的上表面以及四号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为3‑4微米的五号夹包层，并且五号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十六，制作五号矩形凹槽，对五号夹包层进行光刻和刻蚀得到五号矩形凹槽，并且五号矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，五号矩形凹槽的槽底落在四号矩形干涉波导的上表面上，五号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，五号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，五号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十七，制作五号矩形干涉波导(5)，在五号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出五号矩形干涉波导，并且五号矩形干涉波导的上表面与五号夹包层的上表面在同一个水平面上，五号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十八，制作六号夹包层(13)，在五号矩形干涉波导的上表面以及五号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积...

【技术特征摘要】
1.一种垂直结构光分路器制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：步骤一，制作衬底层(15)，并对衬底层的表面进行抛光处理；步骤二，制作下包层(16)，在衬底层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为10微米的下包层；步骤三，制作一号夹包层(8)，在下包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为4-5微米的一号夹包层，并且一号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤四，制作一号矩形凹槽，对一号夹包层进行光刻和刻蚀得到一号矩形凹槽，并且一号矩形凹槽的槽底落在下包层的上表面上，一号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，一号矩形凹槽的长度为600-800微米；步骤五，制作一号矩形干涉波导(1)，在一号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出一号矩形干涉波导，并且一号矩形干涉波导的上表面与一号夹包层的上表面在同一个水平面上，一号矩形干涉波导的折射率大于下包层的折射率；步骤六，制作二号夹包层(9)，在一号矩形干涉波导的上表面以及一号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的二号夹包层，并且二号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤七，制作二号矩形凹槽，对二号夹包层进行光刻和刻蚀得到二号矩形凹槽，并且二号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，二号矩形凹槽由二号矩形凹槽干涉段和二号矩形凹槽输出段组成，二号矩形凹槽干涉段的槽底落在一号矩形干涉波导的上表面上，二号矩形凹槽输出段的槽底落在一号夹包层的上表面上，二号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，二号矩形凹槽的左端
\t端部与一号矩形凹槽的左端端部在同一个左端竖直平面内，二号矩形凹槽的中轴线与一号矩形凹槽的中轴线在同一个中轴线竖直平面内；步骤八，制作二号矩形干涉波导(2)，在二号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出二号矩形干涉波导，并且二号矩形干涉波导的上表面与二号夹包层的上表面在同一个水平面上，二号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤九，制作三号夹包层(10)，在二号矩形干涉波导的上表面以及二号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为3-4微米的三号夹包层，并且三号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十，制作三号矩形凹槽，对三号夹包层进行光刻和刻蚀得到三号矩形凹槽，并且三号矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，三号矩形凹槽的槽底落在二号矩形干涉波导的上表面上，三号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，三号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，三号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十一，制作三号矩形干涉波导(3)，在三号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出三号矩形干涉波导，并且三号矩形干涉波导的上表面与三号夹包层的上表面在同一个水平面上，三号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十二，制作四号夹包层(11)，在三号矩形干涉波导的上表面以及三号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的四号夹包层，并且四号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十三，制作四号矩形凹槽，对四号夹包层进行光刻和刻蚀得到四号矩形凹槽，并且四号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，四号矩形凹槽由
\t四号矩形凹槽干涉段和四号矩形凹槽输入段组成，四号矩形凹槽干涉段的槽底落在三号矩形干涉波导的上表面上，四号矩形凹槽输入段的槽底落在三号夹包层的上表面上，四号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，四号矩形凹槽的右端端部与一号矩形凹槽的右端端部在同一个右端竖直平面内，四号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十四，制作四号矩形干涉波导(4)，在四号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出四号矩形干涉波导，并且四号矩形干涉波导的上表面与四号夹包层的上表面在同一个水平面上，四号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十五，制作五号夹包层(12)，在四号矩形干涉波导的上表面以及四号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为3-4微米的五号夹包层，并且五号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十六，制作五号矩形凹槽，对五号夹包层进行光刻和刻蚀得到五号矩形凹槽，并且五号矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，五号矩形凹槽的槽底落在四号矩形干涉波导的上表面上，五号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，五号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，五号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤十七，制作五号矩形干涉波导(5)，在五号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出五号矩形干涉波导，并且五号矩形干涉波导的上表面与五号夹包层的上表面在同一个水平面上，五号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤十八，制作六号夹包层(13)，在五号矩形干涉波导的上表面以及五号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6微米的六号夹包层，并且六
\t号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤十九，制作六号矩形凹槽，对六号夹包层进行光刻和刻蚀得到六号矩形凹槽，并且六号矩形凹槽的长度大于一号矩形凹槽的长度，六号矩形凹槽由六号矩形凹槽干涉段和六号矩形凹槽输出段组成，六号矩形凹槽干涉段的槽底落在五号矩形干涉波导的上表面上，六号矩形凹槽输出段的槽底落在五号夹包层的上表面上，六号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，六号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，六号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤二十，制作六号矩形干涉波导(6)，在六号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出六号矩形干涉波导，并且六号矩形干涉波导的上表面与六号夹包层的上表面在同一个水平面上，六号矩形干涉波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤二十一，制作七号夹包层(14)，在六号矩形干涉波导的上表面以及六号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为4-5微米的七号夹包层，并且七号夹包层的折射率等于下包层的折射率；步骤二十二，制作七号矩形凹槽，对七号夹包层进行光刻和刻蚀得到七号矩形凹槽，并且七号矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，七号矩形凹槽的槽底落在六号矩形干涉波导的上表面上，七号矩形凹槽的宽度等于输入波导的宽度，七号矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，七号矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；步骤二十三，制作七号矩形干涉波导(7)，在七号矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出七号矩形干涉波导，并且七号矩形干涉波导的上表面与七号夹包层的上表面在同一个水平面上，七号矩形干涉波导的折射率
\t等于一号矩形干涉波导的折射率；步骤二十四，制作上包层(17)，在七号矩形干涉波导的上表面以及七号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为20微米的上包层，并且上包层的折射率等于下包层的折射率；步骤二十五，切割封装，先垂直切割出四号矩形干涉波导的信号光输入端，垂直切割出二号矩形干涉波导和六号矩形干涉波导的输出端，然后通过封装技术进行贴盖板封装。2.根据权利要求1所述的一种垂直结构光分路器制备方法，其特征在于，在步骤二十三和步骤二十四之间还包括如下步骤：(2-1)制作优化包层(18)，在七号矩形干涉波导的上表面以及七号夹包层的上表面，通过CVD方法沉积制作厚度为6-7微米的优化包层，并且优化包层的折射率等于下包层的折射率；(2-2)制作优化矩形凹槽，对优化包层进行光刻和刻蚀得到优化矩形凹槽，并且优化矩形凹槽的长度等于一号矩形凹槽的长度，优化矩形凹槽的槽底到七号矩形干涉波导上表面的距离为0.4-2.3微米，优化矩形凹槽的左端端部落在所述的左端竖直平面内，优化矩形凹槽的中轴线落在所述的中轴线竖直平面内；(2-3)制作优化矩形调节波导(19)，在优化矩形凹槽内通过CVD方法和＼或刻蚀技术填满沉积制作出优化矩形调节波导，并且优化矩形调节波导的上表面与优化包层的上表面在同一个水平面上，优化矩形调节波导的折射率等于一号矩形干涉波导的折射率。3.根据权利要求1或2所述的一种垂直结构光分路器制备方法，其特征在于，在步骤十四中还包括如下步骤：(3-1)制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭智祥，刘勇，胡灿栋，张晓川，陆昇，
申请(专利权)人：杭州天野通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33