一种可见光波段氮化硅光束偏转芯片制造技术

本发明专利技术提出了可见光波段氮化硅光束偏转芯片，包括硅基衬底、二氧化硅缓冲层、二氧化硅包层和基于氮化硅波导的芯层；二氧化硅缓冲层设置在所述硅基衬底上；二氧化硅包层附在二氧化硅缓冲层上；芯层包括光分束单元、第一弯曲波导、第二弯曲波导、热光移相器和出射波导阵列；光分束单元、第一弯曲波导、第二弯曲波导和出射波导阵列位于所述述二氧化硅包层内且位于所述述二氧化硅缓冲层上；所述热光移相器置于所述二氧化硅包层上；光分束单元包括多个基于氮化硅波导的分束器；所述分束器的工作带宽480nm～645nm。本发明专利技术基于氮化硅制作，尺寸小，结构紧凑且加工简单，制作容差大，产品良率高，可实现可见光均匀分束、相位调制及光束偏转。

【技术实现步骤摘要】
一种可见光波段氮化硅光束偏转芯片
本专利技术属于集成光子芯片
，尤其涉及一种可见光波段氮化硅光束偏转芯片。
技术介绍
近年来，硅基光子学吸引了学术界和工业界的极大关注，在集成光通信器件、片上光互联、生物光子学以及非线性光学等领域存在巨大的应用前景，发展迅速。大量以硅材料为衬底制作的红外光光束偏转芯片，广泛运用于激光雷达系统以及光通信系统中，并且展现了低损耗，高精度，快速扫描等特性。硅基光电子技术是利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现光子器件的集成制备，该技术结合了CMOS技术超大规模逻辑、超高精度制造的特性和超高速率、超低功耗的优势，成本相对低廉、集成度高，在制作光束偏转芯片领域有着重要应用。可见光相对于其他波段的光有独特的优势，例如：可见光对于人眼安全而且不易受到电磁干扰，适用于对电磁干扰敏感的场所，如医院、加油站、空间站和飞机等；可见光的光谱范围广(0.38微米至0.76微米)的特性提供更大的工作带宽。如今可见光光束偏转技术应用广泛，如激光电视，激光扫描共聚焦显微镜以及机器视觉等。激光电视是将产生红、绿、蓝三种波长的光作为彩色激光电视的光源,通过信号控制三基色的光束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见光波段氮化硅光束偏转芯片，其特征在于，包括硅基衬底、二氧化硅缓冲层、二氧化硅包层和基于氮化硅波导的芯层；所述二氧化硅缓冲层设置在所述硅基衬底上；所述二氧化硅包层附在所述二氧化硅缓冲层上；所述芯层包括光分束单元、第一弯曲波导、第二弯曲波导、热光移相器和出射波导阵列；可见光光束依次经过光分束单元、第一弯曲波导、热光移相器、第二弯曲波导和出射波导阵列，实现均匀分束、相位调制以及光束偏转；所述光分束单元、第一弯曲波导、第二弯曲波导和出射波导阵列位于所述述二氧化硅包层内且位于所述述二氧化硅缓冲层上；所述热光移相器置于所述二氧化硅包层上；所述光分束单元包括多个基于氮化硅波导的分束器；所述分束器...

【技术特征摘要】
1.一种可见光波段氮化硅光束偏转芯片，其特征在于，包括硅基衬底、二氧化硅缓冲层、二氧化硅包层和基于氮化硅波导的芯层；所述二氧化硅缓冲层设置在所述硅基衬底上；所述二氧化硅包层附在所述二氧化硅缓冲层上；所述芯层包括光分束单元、第一弯曲波导、第二弯曲波导、热光移相器和出射波导阵列；可见光光束依次经过光分束单元、第一弯曲波导、热光移相器、第二弯曲波导和出射波导阵列，实现均匀分束、相位调制以及光束偏转；所述光分束单元、第一弯曲波导、第二弯曲波导和出射波导阵列位于所述述二氧化硅包层内且位于所述述二氧化硅缓冲层上；所述热光移相器置于所述二氧化硅包层上；所述光分束单元包括多个基于氮化硅波导的分束器；所述分束器的工作带宽480nm～645nm。2.根据权利按要求1所述的可见光波段氮化硅光束偏转芯片，其特征在于，所述分束器包括一个输入分束器和四个并联的输出分束器；所述输入分束器与输出分束器串联；所述输入分束器和输出分束器均设有1个输入端口和4个输出端口。3.根据权利按要求1所述的可见光波段氮化硅光束偏转芯片，其特征在于，在所述工作带宽内，所述输出端口之间的不均匀性小于0.5db。4.根据权利按要求2所述的可见光波段氮化硅光束偏转芯片，其特征在于，所述分束器包括依次连接的输入段、多模干涉耦合段和输出段；所述输入段包括输入直波导段和与所述输入直波导段连接的输入锥形波导段；所述输入锥形波导段的大端连接所述多模干涉耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯吉军，仲路铭，张福领，曾和平，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31