一种波导移相器及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供一种波导移相器及其制备方法。所述波导移相器包括半导体衬底，所述半导体衬底至少包括衬底层、氧化层和顶层硅层，其中所述氧化层位于所述衬底层和所述顶层硅层的中间，在所述顶层硅层刻蚀出波导阵列，所述波导阵列为至少一条水平排列的脊型波导，并在所述顶层硅层靠近所述脊型波导的水平位置通过离子注入形成与所述脊型波导相对应的至少一条高掺杂区域，在每条高掺杂区域两端上表面分别形成用以连接电源阳极的第一金属电极和用以连接电源阴极的第二金属电极。本发明专利技术实施例提供的波导移相器通过在所述脊型波导边上设置加热的高掺杂区域，从而实现对通过所述脊型波导的光波的相位调制，提高了对脊型波导的加热效率，并提高了相位的调节范围。

A waveguide phase shifter and its preparation method

The embodiment of the present invention provides a waveguide phase shifter and a preparation method thereof. The waveguide phase shifter includes a semiconductor substrate, which includes at least a substrate layer, an oxide layer and a top silicon layer. The oxide layer is located between the substrate layer and the top silicon layer. The top silicon layer etches a waveguide array. The waveguide array is at least one horizontal ridge waveguide, and the top silicon layer is close to the ridge waveguide. The horizontal position is formed by ion implantation into at least one highly doped region corresponding to the ridge waveguide, and the first metal electrode for connecting the power supply anode and the second metal electrode for connecting the power supply cathode are formed on the surface of each high doped region. The waveguide phase shifter provided in the embodiment of the present invention realizes phase modulation of the light wave passing through the ridge waveguide by setting a heated high doping region on the edge of the ridge waveguide, improves the heating efficiency of the ridge waveguide and improves the phase modulation range.

【技术实现步骤摘要】
一种波导移相器及其制备方法
本专利技术实施例涉及光学半导体
，尤其涉及一种波导移相器及其制备方法。
技术介绍
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理与微波雷达相似。通过移相器阵列获得等相位间隔的多路激光，从而控制出射光方向并向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号，即目标回波与发射信号进行比较，经过软件处理就能精确获得目标距离、方位、高度、速度、形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。人工智能的发展、自动驾驶、辅助驾驶的兴起，将极大推动激光雷达在民用领域中的应用。光学移相器阵列能够控制出射光束的角度，是激光雷达的核心部件。目前，光学移相器阵列主要通过以下方式获得：主光路通过MMI结构或星型分束器，将光分成多路，然后通过波导导入移相器阵列。硅波导光学移相器原理：利用硅材料的热光效应，通过设定不同的温度，改变硅波导的折射率，最终实现对光束相位的调控。硅波导热光移相器阵列的调相方式主要采用顶加热金属的方式。其特点是在硅波导和金属间增加一层光学隔离层，通过对金属通电进行加热后，将热传导给波导以达到调相的作用。顶加热金属使得加热效率降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波导移相器，其特征在于，包括：半导体衬底，所述半导体衬底至少包括衬底层、氧化层和顶层硅层，其中所述氧化层位于所述衬底层和所述顶层硅层的中间，在所述顶层硅层刻蚀出波导阵列，所述波导阵列为至少一条水平排列的脊型波导，并在所述顶层硅层靠近所述脊型波导的水平位置通过离子注入形成与所述脊型波导相对应的至少一条高掺杂区域，在每条高掺杂区域两端上表面分别形成用以连接电源阳极的第一金属电极和用以连接电源阴极的第二金属电极。

【技术特征摘要】
1.一种波导移相器，其特征在于，包括：半导体衬底，所述半导体衬底至少包括衬底层、氧化层和顶层硅层，其中所述氧化层位于所述衬底层和所述顶层硅层的中间，在所述顶层硅层刻蚀出波导阵列，所述波导阵列为至少一条水平排列的脊型波导，并在所述顶层硅层靠近所述脊型波导的水平位置通过离子注入形成与所述脊型波导相对应的至少一条高掺杂区域，在每条高掺杂区域两端上表面分别形成用以连接电源阳极的第一金属电极和用以连接电源阴极的第二金属电极。2.根据权利要求1所述的波导移相器，其特征在于，所述波导阵列中所有脊型波导所对应的高掺杂区域的长度按所述脊型波导在所述波导阵列中水平排列的顺序递增或递减。3.根据权利要求2所述的波导移相器，其特征在于，所述波导阵列中相邻两条脊型波导所对应的所述高掺杂区域的长度差根据预设相位差设置。4.根据权利要求1所述的波导移相器，其特征在于，所述半导体衬底的顶层硅层为本征硅。5.根据权利要求1所述的波导移相器，其特征在于，所述高掺杂区域的工作温度由与所述高掺杂区域的第一金属电极相连的所述电源阳极输入功率来控制。6.根据权利要求1-5任一所述的波导移相器，其特征在于，所述波导移相器上所有高掺杂区域的第二金属电极所在端均位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，徐洋，李传波，王庆飞，田林岩，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11