一种基于紫外灰度光刻法制备的非等高光波导定向模式耦合器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于紫外灰度光刻法的非等高光波导定向模式耦合器。该光波导定向模式耦合器，包括基底、波导下包层、波导芯层和波导上包层，所述波导芯层被波导上包层和波导下包层所包覆，主要由一根芯层高度和宽度都较大的主波导和另一根芯层高度和宽度较小的光波导组成。优化光波导的结构参数及光波导有效间距，满足模式相位匹配条件，实现二维维度上模式序数m相同且n不同的两种模式的高效率耦合。在实际光波导制备中，采用紫外灰度光刻法，在不增加工艺流程的同时，完成二维维度上不等高光波导的制备，由此实现非等高光波导定向模式耦合器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于紫外灰度光刻法制备的非等高光波导定向模式耦合器
本专利技术所涉及的是光背板互连
，特别涉及一种基于紫外灰度光刻法制备的非等高光波导定向模式耦合器。
技术介绍
在光波导板互连领域，模分复用技术因其信道拓展功能成为研究热点，此外其还具有集成度高、传输损耗低等优点。常见的光波导耦合器有多种结构，包括光栅耦合器、定向模式耦合器、分支型耦合器和多模干涉耦合器等，其中，光波导定向模式耦合器以其制备工艺简单、耦合效率高、损耗小、兼容性强且无波长依赖等优势，成为模分复用系统中很常用的一种结构。在光波导定向模式耦合结构中，最常见的是两根等高光波导平行放置的定向模式耦合结构，文献“AccurateAnalysisoftheMode(de)multiplexerUsingAsymmetricDirectionalCoupler”研究了一种实现基模与高阶模耦合的二模式耦合器，通过改变两根等高矩形光波导的宽度，使得两光波导中的两耦合模式的有效折射率相等，从而能够实现最大耦合效率的模式能量转换。但由于模场奇偶性的分布特点，只有在模式的模式序数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于紫外灰度光刻法的非等高的光波导定向模式耦合器，包括基底、波导下包层、波导芯层和波导上包层，其特征在于：所述波导芯层被波导上包层和波导下包层所包覆，由一根高度和宽度相对较大的直光波导(1)以及相对较小的含S型结构的弯曲光波导(2)组成；两根波导在同一水平面上并排放置，其中，弯曲光波导(2)由两个直波导结构和一个连接直波导的S波导结构组成；改变直光波导(1)和弯曲光波导(2)的芯层宽度，使得直光波导(1)中的模式

【技术特征摘要】
1.一种基于紫外灰度光刻法的非等高的光波导定向模式耦合器，包括基底、波导下包层、波导芯层和波导上包层，其特征在于：所述波导芯层被波导上包层和波导下包层所包覆，由一根高度和宽度相对较大的直光波导(1)以及相对较小的含S型结构的弯曲光波导(2)组成；两根波导在同一水平面上并排放置，其中，弯曲光波导(2)由两个直波导结构和一个连接直波导的S波导结构组成；改变直光波导(1)和弯曲光波导(2)的芯层宽度，使得直光波导(1)中的模式与弯曲光波导(2)中的模式的有效折射率相等，实现模式中序数m相同且n不同的模式耦合；芯层材料使用正性光刻胶，并通过紫外灰度光刻技术，实现在不增加工艺流程的同时制备不等高波导结构，得到二维维度上非等高的光波导定向模式耦合器。


2.根据权利要求1所述基于紫外灰度光刻法的非等高的光波导定向模式耦合器，其特征在于：非等高的结构实现在模式中序数m相同且n不同的模式间的耦合，从而实现等高光波导定向模式耦合器只能实现序数m不同的模式间耦合。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王廷云，王雪婷，邓传鲁，黄怿，张小贝，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31