一种渐变匹配耦合器制造技术

一种渐变匹配耦合器，涉及光通信集成器件领域，包括渐变二氧化硅波导、弯曲渐变硅波导和匹配区，渐变二氧化硅波导为锥形结构，宽度沿光耦合进入芯片的方向逐渐变窄。弯曲渐变硅波导位于渐变二氧化硅波导内，其宽度逐渐变宽，且最宽端和渐变二氧化硅波导的最窄端位于同一平面，弯曲渐变硅波导的最窄端为尖端，且发生弯曲，尖端与渐变二氧化硅波导的最宽端之间的距离为d1。匹配区材料为折射率低于二氧化硅的匹配液，包覆于渐变二氧化硅波导侧壁，匹配区沿光耦合进入芯片的方向分为多个匹配分区，与渐变二氧化硅波导最宽端相接的匹配分区的长度d0小于所述d1。本发明专利技术可以减小耦合器的长度，解决背向反射高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种渐变匹配耦合器
本专利技术涉及光通信集成器件领域，具体来讲涉及一种渐变匹配耦合器。
技术介绍
硅基光子芯片与光纤的耦合非常关键。硅基光纤耦合分为光栅耦合和端面耦合两种。光栅耦合器必须垂直于芯片入射，而且带宽受限。端面耦合器一般采用倒锥结构，即耦合器的硅波导宽度向着耦合端面方向逐渐变窄。为了实现与光纤相匹配的大模场，一般将包覆硅波导的埋氧层和衬底硅挖空，实现悬浮的二氧化硅波导，并在二氧化硅波导周围填入折射率略低于二氧化硅的匹配液实现模场的扩大。光从光纤耦合进硅波导分为两个过程，先是从光纤耦合进二氧化硅波导，需要接近光纤的大模场；然后从二氧化硅波导耦合进入硅波导，需要尽量小的小模场。目前的方法只顾及了第一个过程，在第二个过程，光模场尺寸仍然很大，因此耦合器长度较长，而且背向反射高。此外，光直接耦合进入高折射率的硅波导，也带来了过高的背向反射。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种渐变匹配耦合器，减小耦合器的长度，解决背向反射高的问题。为达到以上目的，本专利技术采取一种渐变匹配耦合器，包括：渐变二氧化硅波导，其为锥形结构，其宽度沿光耦合进入芯片的方向逐渐变窄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渐变匹配耦合器，其特征在于，包括：渐变二氧化硅波导，其为锥形结构，其宽度沿光耦合进入芯片的方向逐渐变窄；弯曲渐变硅波导，其位于所述渐变二氧化硅波导内，其宽度沿光耦合进入芯片的方向逐渐变宽，且其最宽端和所述渐变二氧化硅波导的最窄端位于同一平面，所述弯曲渐变硅波导的最窄端为尖端，且尖端发生弯曲，所述尖端与所述渐变二氧化硅波导的最宽端之间的距离为d1；匹配区，其材料为折射率低于二氧化硅的匹配液，包覆于所述渐变二氧化硅波导侧壁，所述匹配区沿光耦合进入芯片的方向分为多个匹配分区，与所述渐变二氧化硅波导最宽端相接的匹配分区沿光耦合进入芯片方向的长度d0小于所述d1。

【技术特征摘要】
1.一种渐变匹配耦合器，其特征在于，包括：渐变二氧化硅波导，其为锥形结构，其宽度沿光耦合进入芯片的方向逐渐变窄；弯曲渐变硅波导，其位于所述渐变二氧化硅波导内，其宽度沿光耦合进入芯片的方向逐渐变宽，且其最宽端和所述渐变二氧化硅波导的最窄端位于同一平面，所述弯曲渐变硅波导的最窄端为尖端，且尖端发生弯曲，所述尖端与所述渐变二氧化硅波导的最宽端之间的距离为d1；匹配区，其材料为折射率低于二氧化硅的匹配液，包覆于所述渐变二氧化硅波导侧壁，所述匹配区沿光耦合进入芯片的方向分为多个匹配分区，与所述渐变二氧化硅波导最宽端相接的匹配分区沿光耦合进入芯片方向的长度d0小于所述d1。2.如权利要求1所述的渐变匹配耦合器，其特征在于：所述匹配分区的折射率均大于等于1，且沿光耦合进入芯片的方向，相邻的两个匹配分区中，前一个匹配分区的折射率大于等于后一个匹配分区的折射率。3.如权利要求1所述的渐变匹配耦合器，其特征在于：相邻两个所述匹配分区由二氧化硅间隔，所述二氧硅沿光耦合进入芯片的方向的长度为2μm至5μm。4.如权利要求1所述的渐变匹配耦合器，其特征在于：所述弯曲渐变硅波导尖端弯曲处的宽度小于等于80nm，弯曲角度大于等于0度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，肖希，陈代高，李淼峰，张宇光，胡晓，冯朋，余少华，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42