基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器及其制造方法，包括晶圆基底，所述晶圆基底的上部设有上包层，上包层的上部依次设有电极层和引线层，且电极层和引线层的宽度均小于上包层的宽度；所述上包层内设有波导芯层，且波导芯层上设有采用飞秒激光直写的波导光栅。本发明专利技术采用石英基PLC光波导技术与飞秒激光直写相结合，对现有的工艺进行了改进，降低了开发和工艺成本；实现了在晶圆上制作各种类型的光栅滤波器，通过电极层可以实现波长可调谐，增加了光学芯片系统的灵活性；通过控制飞秒激光的功率、扫描区域宽度、重复扫描次数等，可以控制折射率变化的大小，实现了对光栅参数的精准控制。了对光栅参数的精准控制。了对光栅参数的精准控制。

【技术实现步骤摘要】
基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器及其制造方法


[0001]本专利技术属于集成光电子
，具体涉及一种基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着5G技术、互联网+、人工智能、云计算等业务的迅速发展，这些业务对传输网络带宽容量的需求极大增加，大力推动了光通信和光传感技术的发展。在光通信和光传感领域的一个重要器件就是光纤光栅滤波器。在波分复用系统中，光滤波器是处理某个特定信道光信号的关键器件，一般要求低插损和高带外抑制比。在光纤传感系统中，光纤光栅受到外场（如温度或应力等）影响，光栅周期或光纤模式的有效折射率会发生变化，这将改变光栅的谐振波长。另外，由于光纤光栅体积小、抗腐蚀、抗电磁干扰等的优点的，使得光纤光栅得到了广泛应用。
[0003]然而，通信网络已发展到以数据中心为核心的时代，光互连已经是必然的趋势。半导体制程正在渐渐接近物理极限，芯片内部及外部的短距离通信中传输电阻增大；同时，电互连间距减小极容易产生寄生电容。对于光互连而言，光信号可以实现无干扰和更高速率的传输。与集成电路类似，集成光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器，包括晶圆基底（5），其特征在于，所述晶圆基底（5）的上部设有上包层（3），上包层（3）的上部依次设有电极层（2）和引线层（1），且电极层（2）和引线层（1）的宽度均小于上包层（3）的宽度；所述上包层（3）内设有波导芯层（4），且波导芯层（4）上设有采用飞秒激光直写的波导光栅。2.根据权利要求1所述的基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器，其特征在于，所述晶圆基底（5）的材料为石英玻璃；所述波导芯层（4）的材料为掺锗的二氧化硅；所述上包层（3）的材料为掺杂硼和磷的二氧化硅；所述电极层（2）的材料为铬和金；所述引线层（1）的材料为钛和钨。3.根据权利要求1或2所述的基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器，其特征在于，所述晶圆基底（5）和上包层（3）的折射率均小于波导芯层（4）的折射率，且波导光栅的折射率周期性变化。4.根据权利要求3所述的基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器，其特征在于，所述波导芯层（4）设置在上包层（3）的中部，且电极层（2）和引线层（1）均设置在波导芯层（4）的正上方。5.根据权利要求1或4所述的基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器，其特征在于，所述波导光栅是布拉格光栅或者长周期光栅。6.根据权利要求5所述的基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器，其特征在于，所述波导光栅的周期是均匀的或者啁啾的，且波导光栅的切趾类型是切趾的或非切趾的。7.一种基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，对晶圆基底（5）的表面进行预处理；S2，采用PECVD方法在晶圆基底（5）上制作波导芯层（4）；S3，对步骤S2中所获得的晶圆进行退火处理；S4，对波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：訾幸壮，尹小杰，杨堃，赵青，李彩云，孙静雯，常夏森，
申请(专利权)人：河南仕佳光子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：