缝槽型波导结构及其制造方法、使用该波导结构的MZI结构技术

本发明专利技术提供了一种缝槽型波导结构及其制造方法、和使用缝槽型波导结构的MZI(Mach‑Zehnder Interference：马赫曾德尔干涉)结构，通过在沿光传播方向延伸的缝槽状低折射率波导的两侧分别设置高折射率波导来构成缝槽型波导结构，其中利用低高折射率波导间的边界限定而使所传输的光信号被限制在低折射率波导中，从而降低了光信号在波导结构中的散射和吸收，降低了光信号在波导结构的传输损耗，由此可以降低移相臂的波导结构间的损耗差值大所导致的MZI结构的滤波器的输出信号损耗和串扰。另外，缝槽型波导结构和MZI结构可以采用与CMOS兼容的微纳加工工艺实现，可以应用于滤波器、波分复用等领域。

【技术实现步骤摘要】
缝槽型波导结构及其制造方法、使用该波导结构的MZI结构
本专利技术属于光子器件领域，具体涉及一种缝槽型波导结构及其制造方法、和使用缝槽型波导结构的马赫曾德尔干涉(Mach-ZehnderInterference：MZI)结构，特别是一种能够降低光信号传输损耗的缝槽型波导结构及其制造方法、以及能够降低输出信号的损耗和串扰的MZI结构。
技术介绍
随着微纳光电集成技术的不断发展，光电集成器件的尺寸越来越小，用于光信号传输的光波导的尺寸逐渐缩小到了亚微米量级，从而光电芯片的集成度越来越高。另外，在集成光电芯片领域，MZI结构是集成光路的基本单元，被广泛应用在光电调制、滤波等方面。通常，MZI结构主要包括输入波导、分束器、相位控制波导、合束器和输出波导这五个部分，而这五个部分均涉及波导结构。传统的条形或脊型波导结构中，受限于制造工艺等因素而使光信号在传统波导结构中散射和吸收较大因而存在较大的传输损耗。另外，相位控制波导部分中的两个波导结构因存在光信号的光程差，故该波导部分的损耗还会导致MZI结构输出信号的损耗和串扰增大。因而，如何实现低传输损耗的波导结构以及低损耗串扰的MZI结构是本领域的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缝槽型波导结构，包括：低折射率波导，其呈缝槽状，且沿光传播方向延伸；高折射率波导，其设置在所述低折射率波导的两侧；其中，在所述高折射率波导之间夹设有所述低折射率波导，光信号在所述缝槽型波导结构中被限制在所述低折射率波导传输。

【技术特征摘要】
1.一种缝槽型波导结构，包括：低折射率波导，其呈缝槽状，且沿光传播方向延伸；高折射率波导，其设置在所述低折射率波导的两侧；其中，在所述高折射率波导之间夹设有所述低折射率波导，光信号在所述缝槽型波导结构中被限制在所述低折射率波导传输。2.根据权利要求1所述的缝槽型波导结构，其特征在于，所述缝槽型波导结构的横截面中的所述高折射率波导的宽度为300-500nm，所述高折射率波导的高度为200-300nm，其中：所述缝槽型波导结构为竖直缝槽型波导结构中，所述低折射率波导的横向宽度为80-120nm；所述缝槽型波导结构为水平缝槽型波导结构中，所述低折射率波导纵向高度为50-100nm；所述缝槽型波导结构为正交缝槽型波导结构中，所述低折射率波导的横向宽度为80-120nm，所述低折射率波导纵向高度为50-100nm。3.根据权利要求2所述的缝槽型波导结构，其特征在于，TE模式光场被限制在所述竖直缝槽型波导结构或所述正交缝槽型波导结构中的竖直的缝槽状低折射率波导，TM模式光场被限制在所述水平缝槽型波导结构或所述正交缝槽型波导结构中的水平的缝槽状低折射率波导。4.根据权利要求1所述的缝槽型波导结构，其特征在于，所述低折射率波导的材料含有SiO2、SiN或SiON，所述高折射率波导的材料含有单晶硅、单晶锗、lnP或GaAs。5.根据权利要求1至4中任一项所述的缝槽型波导结构，其特征在于，所述高折射率波导的尺寸相同或不同；和/或所述高折射率波导的材料相同或不同；和/或所述高折射率波导为条形和/或脊型波导。6.根据权利要求1至4中任一项所述的缝槽型波导结构，其特征在于，所述缝槽型波导结构还包括衬底，所述衬底的材料是高折射率材料或低折射率材料，且所述衬底的折射率小于所述高折射率波导。7.一种竖直缝槽型波导结构的制造方法，包括：在衬底上沉积高折射率材料而形成高折射率薄膜的工序；经由掩模对所述高折射率薄膜进行刻蚀，由所述高折射率薄膜以夹设缝槽的方式形成高折射率波导的...

【专利技术属性】
技术研发人员：常丽敏，李智勇，刘磊，俞育德，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11