本公开涉及基于布拉格光栅的反射器及其制造方法、光电装置。反射器包括：波导，包括多个第一部分和多个第二部分，每个第一部分沿第一方向延伸并且该多个第一部分在不同于所述第一方向的第二方向上间隔布置，每个第二部分被配置为将相邻两个第一部分光学耦接，使得该多个第一部分和该多个第二部分交替地光学串联耦接；包围波导的包覆层；和以第一方向为周期方向的线阵光栅，设置在包覆层中并在与第一方向和第二方向垂直的第三方向上与波导分离开第一间距，其中当从第三方向看时线阵光栅与波导重叠，其中波导的材料的折射率大于包覆层的材料的折射率，并且线阵光栅的材料的折射率大于包覆层的材料的折射率。大于包覆层的材料的折射率。大于包覆层的材料的折射率。
【技术实现步骤摘要】
基于布拉格光栅的反射器及其制造方法、光电装置
[0001]本公开总体上涉及光电器件领域，并且更具体而言，本公开涉及基于布拉格光栅的反射器及其制造方法、光电装置。
技术介绍
[0002]片上集成反射器是光子集成领域的重要器件之一。最常见的片上集成反射器可以包括波导布拉格光栅。波导布拉格光栅可以通过在波导中刻蚀周期性结构以实现折射率的周期性调制从而导致位于布拉格波长的光在光栅中发生强烈耦合并被反射。
技术实现思路
[0003]根据本公开的第一方面，提供了一种基于布拉格光栅的反射器，该反射器包括：波导，所述波导包括多个第一部分和多个第二部分，每个第一部分沿第一方向延伸并且所述多个第一部分在不同于所述第一方向的第二方向上间隔布置，每个第二部分被配置为将相邻两个第一部分光学耦接，使得所述多个第一部分和所述多个第二部分交替地光学串联耦接；包覆层，所述包覆层包围所述波导；以及以所述第一方向为周期方向的线阵光栅，所述线阵光栅设置在所述包覆层中并且在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上与所述波导分离开第一间距，其中当从所述第三方向看时所述线阵光栅与所述波导重叠，其中，所述波导的材料的折射率大于所述包覆层的材料的折射率，并且所述线阵光栅的材料的折射率大于所述包覆层的材料的折射率。
[0004]在一些实施例中，所述线阵光栅的材料的折射率小于或等于所述波导的材料的折射率。
[0005]在一些实施例中，所述波导的所述多个第一部分是彼此平行的直波导，并且所述波导的所述多个第二部分是弯曲波导。
[0006]在一些实施例中，当从所述第三方向看时，所述线阵光栅与所述波导的所述多个第一部分重叠而不与所述波导的所述多个第二部分重叠。
[0007]在一些实施例中，当从所述第三方向看时，所述线阵光栅的每条栅线与所述波导的所有第一部分都相交。
[0008]在一些实施例中，所述反射器包括在所述第二方向上间隔布置的多个所述线阵光栅，并且其中，当从所述第三方向看时，每个所述线阵光栅在所述第三方向上与所述波导的所述多个第一部分中的相应一个或多个第一部分重叠。
[0009]在一些实施例中，所述反射器包括在所述第一方向上间隔布置的多个所述线阵光栅，并且其中，当从所述第三方向看时，每个所述线阵光栅的每条栅线与所述波导的所有第一部分都相交。
[0010]在一些实施例中，每个所述线阵光栅被配置用于提供不同的中心反射波长。
[0011]在一些实施例中，每个所述线阵光栅被配置用于提供相同的中心反射波长。
[0012]在一些实施例中，每个所述线阵光栅的材料的折射率、光栅周期以及与所述波导
的第一间距中的至少一者不同。
[0013]在一些实施例中，所述反射器还包括设置在所述包覆层中的多个点阵光栅，每个点阵光栅在所述第三方向上与所述波导分离开第二间距，
[0014]其中，当从所述第三方向看时，每个点阵光栅与所述波导的所述多个第二部分中的相应一个第二部分重叠，并且其中，每个点阵光栅以所述相应一个第二部分的延伸方向为周期方向。
[0015]在一些实施例中，所述点阵光栅的材料的折射率大于所述包覆层的材料的折射率，并且小于或等于所述波导的材料的折射率。
[0016]在一些实施例中，所述点阵光栅的材料与所述线阵光栅的材料相同，所述第二间距与所述第一间距相同，并且每个点阵光栅的光栅周期与所述线阵光栅的光栅周期相同。
[0017]在一些实施例中，所述波导是单模波导。
[0018]在一些实施例中，所述波导的材料是硅，并且所述线阵光栅的材料是氮化硅。
[0019]在一些实施例中，所述反射器还包括加热器，所述加热器被配置为通过改变所述线阵光栅和/或所述波导的温度来调谐由所述线阵光栅提供的中心反射波长。
[0020]在一些实施例中，所述波导的第一部分的宽度大于所述波导的第二部分的宽度，并且所述波导还包括被配置为耦接在相邻的第一部分和第二部分之间以提供宽度过渡的第三部分。
[0021]在一些实施例中，所述第一方向垂直于所述第二方向。
[0022]根据本公开的第二方面，提供了一种光电装置，该光电装置包括根据本公开的第一方面的任一实施例所述的反射器。
[0023]在一些实施例中，所述光电装置为激光器、传感器和滤波器中的一者。
[0024]根据本公开的第三方面，提供了一种用于制造基于布拉格光栅的反射器的方法，该方法包括：在衬底上形成第一包覆层；在所述第一包覆层中形成波导，所述波导包括多个第一部分和多个第二部分，每个第一部分沿第一方向延伸并且所述多个第一部分在不同于所述第一方向的第二方向上间隔布置，每个第二部分被配置为将相邻两个第一部分光学耦接，使得所述多个第一部分和所述多个第二部分交替地光学串联耦接；在所述第一包覆层上形成第二包覆层以覆盖所述波导；在所述第二包覆层中形成以所述第一方向为周期方向的线阵光栅，所述线阵光栅在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上与所述波导分离开第一间距，其中当从所述第三方向看时所述线阵光栅与所述波导重叠；以及在所述第二包覆层上形成第三包覆层以覆盖所述线阵光栅，其中，所述第一包覆层、所述第二包覆层和所述第三包覆层的材料的折射率分别小于所述波导的材料的折射率，并且所述第一包覆层、所述第二包覆层和所述第三包覆层的材料的折射率分别小于所述线阵光栅的材料的折射率。
[0025]根据本公开的第四方面，提供了一种用于制造基于布拉格光栅的反射器的方法，该方法包括：在衬底上形成第一包覆层；在所述第一包覆层中形成以第一方向为周期方向的线阵光栅；在所述第一包覆层上形成第二包覆层以覆盖所述线阵光栅；在所述第二包覆层中形成波导，所述波导包括多个第一部分和多个第二部分，每个第一部分沿所述第一方向延伸并且所述多个第一部分在不同于所述第一方向的第二方向上间隔布置，每个第二部分被配置为将相邻两个第一部分光学耦接，使得所述多个第一部分和所述多个第二部分交
替地光学串联耦接，其中所述波导在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上与所述线阵光栅分离开第一间距，并且其中当从所述第三方向看时所述波导与所述线阵光栅重叠；以及在所述第二包覆层上形成第三包覆层以覆盖所述波导，其中，所述第一包覆层、所述第二包覆层和所述第三包覆层的材料的折射率分别小于所述波导的材料的折射率，并且所述第一包覆层、所述第二包覆层和所述第三包覆层的材料的折射率分别小于所述线阵光栅的材料的折射率。
[0026]通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。
附图说明
[0027]从结合附图示出的本公开的实施例的以下描述中，本公开的前述和其它特征和优点将变得清楚。附图结合到本文中并形成说明书的一部分，进一步用于解释本公开的原理并使本领域技术人员能够制造和使用本公开。其中：
[0028]图1A和图1B是示意性示出根据本公开的一些实施例的反射器的俯视图及正视图；
[0029]图2A至图2D是示出根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于布拉格光栅的反射器，包括：波导，所述波导包括多个第一部分和多个第二部分，每个第一部分沿第一方向延伸并且所述多个第一部分在不同于所述第一方向的第二方向上间隔布置，每个第二部分被配置为将相邻两个第一部分光学耦接，使得所述多个第一部分和所述多个第二部分交替地光学串联耦接；包覆层，所述包覆层包围所述波导；以及以所述第一方向为周期方向的线阵光栅，所述线阵光栅设置在所述包覆层中并且在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上与所述波导分离开第一间距，其中当从所述第三方向看时所述线阵光栅与所述波导重叠，其中，所述波导的材料的折射率大于所述包覆层的材料的折射率，并且所述线阵光栅的材料的折射率大于所述包覆层的材料的折射率。2.根据权利要求1所述的反射器，其中，所述线阵光栅的材料的折射率小于或等于所述波导的材料的折射率。3.根据权利要求1所述的反射器，其中，所述波导的所述多个第一部分是彼此平行的直波导，并且所述波导的所述多个第二部分是弯曲波导。4.根据权利要求1所述的反射器，其中，当从所述第三方向看时，所述线阵光栅与所述波导的所述多个第一部分重叠而不与所述波导的所述多个第二部分重叠。5.根据权利要求4所述的反射器，其中，当从所述第三方向看时，所述线阵光栅的每条栅线与所述波导的所有第一部分都相交。6.根据权利要求4所述的反射器，其中，所述反射器包括在所述第二方向上间隔布置的多个所述线阵光栅，并且其中，当从所述第三方向看时，每个所述线阵光栅在所述第三方向上与所述波导的所述多个第一部分中的相应一个或多个第一部分重叠。7.根据权利要求4所述的反射器，其中，所述反射器包括在所述第一方向上间隔布置的多个所述线阵光栅，并且其中，当从所述第三方向看时，每个所述线阵光栅的每条栅线与所述波导的所有第一部分都相交。8.根据权利要求6或7所述的反射器，其中，每个所述线阵光栅被配置用于提供不同的中心反射波长。9.根据权利要求6或7所述的反射器，其中，每个所述线阵光栅被配置用于提供相同的中心反射波长。10.根据权利要求6或7所述的反射器，其中，每个所述线阵光栅的材料的折射率、光栅周期以及与所述波导的第一间距中的至少一者不同。11.根据权利要求4所述的反射器，所述反射器还包括设置在所述包覆层中的多个点阵光栅，每个点阵光栅在所述第三方向上与所述波导分离开第二间距，其中，当从所述第三方向看时，每个点阵光栅与所述波导的所述多个第二部分中的相应一个第二部分重叠，并且其中，每个点阵光栅以所述相应一个第二部分的延伸方向为周期方向。12.根据权利要求11所述的反射器，其中，所述点阵光栅的材料的折射率大于所述包覆层的材料的折射率，并且小于或等于所述波导的材料的折射率。13.根据权利要求11所述的反射器，其中，所述点阵光栅的材料与所述线阵光栅的材料
相同，所述第二间距与所述第一间距相同，并且每个点阵光栅的光栅周期与所述线阵光栅的光栅...
【专利技术属性】
技术研发人员：张燕，刘思旸，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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