一种端面耦合器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种端面耦合器及其制备方法，涉及光通信技术领域，本发明专利技术的端面耦合器,包括硅衬底以及层叠设置于硅衬底上的下包层和上包层，下包层和上包层之间设置有同向光传输的第一波导和第二波导，第二波导在第一波导的相对两侧对称设置，第一波导包括沿光传播方向连接的第一锥波导和第一直波导，第一锥波导的锥尾与第一直波导的连接，第二波导包括沿光传播方向宽度逐渐增大的双层锥波导、第二直波导和沿光传播方向宽度逐渐减小的第二锥波导，第一锥波导的锥尖与第二锥波导的锥尾平齐，双层锥波导包括第二锥体和层叠设置于第二锥体上的第一锥体。本发明专利技术提供的端面耦合器，能够降低锥尖宽度对耦合损耗的限制，提高端面耦合器的转换效率。器的转换效率。器的转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种端面耦合器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光通信
，具体而言，涉及一种端面耦合器及其制备方法。

技术介绍

[0002]端面耦合器是硅基模斑转换器的一种，它利用模场扩散或模场压缩的原理，使大小不一致的两个模斑相互匹配，耦合效率比较高，波长相关性不高，偏振敏感度相对较小。锥形结构常见于各种端面耦合器，包括二维倒锥形、悬臂式锥形耦合器等。二维倒锥形耦合器对刻蚀精度要求很高，耦合的对准容差非常小；悬臂式锥形耦合器刻蚀掉衬底硅对工艺有一定要求，也需要考虑悬臂结构的机械稳定性。
[0003]以锥形硅波导为主体的端面耦合器，其耦合损耗对锥尖宽度极为敏感，目前我国实现最小工艺线宽为180nm。以二维倒锥形耦合器与单模光纤的耦合为例，耦合损耗与锥尖宽度的关系是锥尖宽度越大，端面耦合的效率越低。相比国外80nm硅光平台的刻蚀工艺，使用国内硅光平台的180nm工艺制造端面耦合器，二维倒锥耦合器与单模光纤的耦合将额外增加约4.7dB的耦合损耗，这使硅基光电器件的链路预算吃紧，无法降低大规模应用的成本。

技术实现思路

[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种端面耦合器，其特征在于，包括硅衬底以及层叠设置于所述硅衬底上的下包层和上包层，所述下包层和所述上包层之间设置有同向光传输的第一波导和第二波导，所述第二波导在所述第一波导的相对两侧对称设置，所述第一波导包括沿光传播方向连接的第一锥波导和第一直波导，所述第一锥波导的锥尾与所述第一直波导连接，所述第二波导包括沿光传播的方向宽度逐渐增大的双层锥波导、第二直波导和沿光传播方向宽度逐渐减小的第二锥波导，所述第一锥波导的锥尖与所述第二锥波导的锥尾平齐，所述双层锥波导包括第二锥体和层叠设置于所述第二锥体上的第一锥体，所述第一锥体与所述第二锥体的锥尾平齐，入射光由双层锥波导入射。2.根据权利要求1所述的端面耦合器，其特征在于，所述第一锥体的锥尖与第二锥体的锥尖距离在5
‑
50μm之间，所述第一锥体和所述第二锥体的锥尾宽度相同。3.根据权利要求2所述的端面耦合器，其特征在于，所述第二锥体的锥尖宽度在180
‑
350nm之间。4.根据权利要求1所述的端面耦合器，其特征在于，所述第一锥体的高度为与所述第二锥体的高度比在1：1
‑
1:2.2之间。5.根据权利要求1所述的端面耦合器，其特征在于，所述第一锥波导的锥尖与入光端面的距离在50
‑
120μm之间，所述第一锥波导锥尖宽度与所述第一直波导的宽度比在1：2
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1：3之间。6.根据权利要求5所述的端面耦合器，其特征在于，所述第二直波导的宽度在200
‑
35...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振南，陈聪，许洪松，
申请(专利权)人：东莞铭普光磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：