一种基于亚波长光栅的硅基偏振分束芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于亚波长光栅的硅基偏振分束芯片，其包括：一硅基衬底；一设置在所述硅基衬底上的二氧化硅缓冲层；一设置在所述二氧化硅缓冲层上的基于硅波导的芯层，其包括：从左到右依次相连的一输入直波导、一第一亚波长光栅结构和一正弦函数弯曲波导，以及从左到右依次相连的一第二亚波长光栅结构和一输出直波导，其中，所述第二亚波长光栅结构与所述第一亚波长光栅结构平行设置并与该第一亚波长光栅结构的输入端对齐；以及一设置在所述二氧化硅缓冲层上并包覆在所述芯层外的二氧化硅包层。本实用新型专利技术不仅实现了偏振分束功能，而且具有结构简单紧凑、消光比高、带宽大、工艺流程不繁琐复杂等优异性能。工艺流程不繁琐复杂等优异性能。工艺流程不繁琐复杂等优异性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于亚波长光栅的硅基偏振分束芯片


[0001]本技术涉及集成硅光子芯片领域，尤其涉及一种基于亚波长光栅的硅基偏振分束芯片。

技术介绍

[0002]偏振分束器(PBS)和偏振旋转器(PRS)对于偏振复用、偏振分集、相干光收发器和量子PIC(光子集成电路)等具有重要意义。以PBS为例，其作为硅光子电路的基本组成部分，具有偏振处理能力。通过使用紧凑型PBS，可以利用发射光的偏振维度，从而增加片上光学系统的数据容量。
[0003]众所周知，在耦合模式理论的基础上，通过优化结构中的各个参数并计算相对应的有效模式指数，使得对于TM模式能匹配并使其发生耦合，对于TE模式不发生匹配和耦合。PBS结构可以在输入TE模和TM模时实现分离的功能。最近，不同的结构，如基于光子晶体、多模干涉(MMI)结构、定向耦合器(DCs)、马赫
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曾德尔干涉仪(MZI)结构和光栅辅助反方向耦合器(GACC)，已经成功地被证明可以实现PBS结构。但是一般来说，MMI和MZI往往具有较大的插入损耗(IL)和尺寸，这阻碍了它们在超紧凑PIC中的应用。定向耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于亚波长光栅的硅基偏振分束芯片，其特征在于，所述芯片包括：一硅基衬底；一设置在所述硅基衬底上的二氧化硅缓冲层；一设置在所述二氧化硅缓冲层上的基于硅波导的芯层，其包括：从左到右依次相连的一输入直波导、一第一亚波长光栅结构和一正弦函数弯曲波导，以及从左到右依次相连的一第二亚波长光栅结构和一输出直波导，其中，所述第二亚波长光栅结构与所述第一亚波长光栅结构平行设置并与该第一亚波长光栅结构的输入端对齐；以及一设置在所述二氧化硅缓冲层上并包覆在所述芯层外的二氧化硅包层。2.根据权利要求1所述的基于亚波长光栅的硅基偏振分束芯片，其特征在于，所述输入直波导的长度为2～4μm，宽度为0.45～0.5μm。3.根据权利要求1所述的基于亚波长光栅的硅基偏振分束芯片，其特征在于，所述第一亚波长光栅结构和第二亚波长光栅结构的长度均为5～7μm，宽度均为0.45～0.5μm；所述第一亚波长光栅结构的周期为0.3～0.4μm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯吉军，刘海鹏，
申请(专利权)人：苏州科沃微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：