一种用于相控激光扫描的芯片式光学天线及其制作方法技术

本发明专利技术公开了用于激光相控扫描的芯片式光学天线及其制作方法，所述光学天线包括衬底和弯曲光波导，所述弯曲光波导包括位于衬底上的水平波导段和连接于水平波导段末端的弯曲波导段。所述方法包括：提供一衬底并在所述衬底上制作平面光波导；所述平面光波导包括相连的第一部分和第二部分；对所述第二部分进行湿法腐蚀和离子注入，使所述第二部分朝向背离所述衬底的一侧弯曲，形成弯曲波导段；同时所述第一部分形成水平波导段，所述水平波导段和弯曲波导段共同构成弯曲光波导。本发明专利技术的用于激光相控扫描的芯片式光学天线，具有光输出效率高，相干合成后远场旁瓣杂散光少。本发明专利技术的制作方法与CMOS工艺兼容，有利于批量化生产。

A chip type optical antenna for phase controlled laser scanning and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种用于相控激光扫描的芯片式光学天线及其制作方法
本专利技术涉及激光雷达和激光通信
，具体涉及一种用于相控激光扫描的芯片式光学天线及其制作方法。
技术介绍
激光雷达系统和激光通信系统中光发射单元的空间扫描通常由两种方法来实现，一种是通过机械扫描来实现，另外一种是通过相控天线阵列来实现。相比于机械运动扫描，相控天线阵列具有可靠性高，易于集成等优点近年来被广泛地研究。如图1所示，相控天线阵列一般由相控单元和天线单元构成，相控单元可以通过光学延迟线、热光效应或电光效应控制到达天线单元的光的相位，天线单元用来将到达天线的具有固定相位关系的光发射出去。由天线阵列发射出去的具有固定相位关系的多束光相互干涉，形成稳定的合束。通过相控单元阵列，调控由天线单元阵列出射的多束相干光之间的相位关系，就可以实现出射合束光的空间扫描。现有的芯片式光学天线阵列主要由维纳光学天线单元和波导光栅结构等两种结构排布来实现。维纳光学天线阵列(如图2所示)沿用了微波天线的理论来实现光从波导向空间的输出，它具有芯片化、易于集成等优点，然而其较低的出射效率和较多的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光相控扫描的芯片式光学天线的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：/n提供一衬底；/n在所述衬底上制作平面光波导；其中，所述平面光波导包括相连的第一部分和第二部分；/n对所述第二部分进行湿法腐蚀和离子注入，使所述第二部分朝向背离所述衬底的一侧弯曲，形成弯曲波导段；同时所述第一部分形成水平波导段，所述水平波导段和弯曲波导段共同构成弯曲光波导。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于激光相控扫描的芯片式光学天线的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上制作平面光波导；其中，所述平面光波导包括相连的第一部分和第二部分；
对所述第二部分进行湿法腐蚀和离子注入，使所述第二部分朝向背离所述衬底的一侧弯曲，形成弯曲波导段；同时所述第一部分形成水平波导段，所述水平波导段和弯曲波导段共同构成弯曲光波导。


2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述方法具体包括：
利用湿法腐蚀工艺对所述第二部分处理，制作悬臂梁；
在所述悬臂梁的预设位置处利用离子注入工艺注入离子，产生张应力，所述悬臂梁在所述张应力作用下向背离所述衬底的一侧弯曲，形成弯曲波导段；同时所述第一部分形成水平波导段。


3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述方法具体包括：
在所述第二部分的预设位置处利用离子注入工艺注入离子，产生张应力；
利用湿法腐蚀工艺对所述第二部分处理，所述第二部分在湿法腐蚀过程中由于张应力释放向背离所述衬底的一侧弯曲，形成弯曲波导段；同时所述第一部分形成水平波导段。


4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底上制作平面光波导具体包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天玉，张宝顺，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32