一种用于模场转换耦合结构的制备方法及其制备结构技术

本发明专利技术公开了一种用于光子芯片模场转换的多层耦合结构，耦合结构中的下层为锥形结构，上层为尺寸较大的光波导结构，在下层锥形结构中传输的光束逐渐转移至上层光波导结构中进行传输，实现了光子芯片与光纤之间的光束高效率传输，具有耦合损耗低、易于制备的优点。本发明专利技术还公开了基于化学机械抛光方法的结构制备方法，具有成本低廉、加工效率高、工艺简单以及成品率高等诸多优点。以及成品率高等诸多优点。以及成品率高等诸多优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于模场转换耦合结构的制备方法及其制备结构


[0001]本专利技术涉及模场转换的耦合结构制备领域，特别涉及用于光子芯片模场转换的多层耦合制备领域。

技术介绍

[0002]大规模光子集成芯片是实现未来光量子技术、高速光通讯和光信息处理技术的关键器件。光子芯片上的光波导截面尺寸通常为亚微米级，如此小的尺寸为大规模集成提供了可能；但另一方面，由于现代光传输网络基于光纤进行构建，而标准通信光纤截面尺寸通常为数微米。当光波在光纤与光子芯片光波导之间传递时，两者截面尺寸的差异导致了耦合效率极低，耦合损耗极大，显著降低了光信号处理与传输的效率与性能。为解决这一问题，人们通常采用光栅结构与锥形结构以实现片上模场转换和匹配，从而获得高的耦合效率。前者使用光栅结构，具有排布紧凑、便于片上任意点测试以及易于对准的优点；但其缺点是耦合效率低、带宽窄以及对光波长敏感。后者将待转换的光子芯片上波导末端制备成逐渐变细或变薄的锥形结构。具有耦合效率高，波长敏感性低等优点，但由于其结构尺寸较小，且对结构加工精度要求极高，往往需要借助线宽相比光子芯片波导特征尺寸远小的制备手段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于模场转换的耦合结构的制备方法，所述耦合结构至少包括一截面尺寸变化的波导结构，其特征在于，所述制备方法至少包括通过在波导层表面选择性地覆盖具有一定厚度的遮盖物，对于未覆盖的波导层暴露部分进行化学机械抛光处理，以形成具有所述波导结构的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述截面尺寸变化为单调变化，优选地，该波导结构为锥形。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制备方法包括在衬底层上形成波导层、和/或在锥形波导结构上形成另一波导结构、和/或在锥形波导结构与另一波导结构之间形成第一介质层，和/或地，还包括另一波导结构之上形成第二介质层的步骤。4.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，所述波导层为已制成的波导或者未制成波导的裸晶片；优选地，所述波导层为未制成波导的裸晶片，至少还包括将裸晶片形成宽度上进一步收窄的波导的步骤。5.一种根据权利要求1
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4任一项所述方法制备得到的复合波导、多层光耦合结构和/或光子芯片的任一组合。6.根据权利要求5所述的复合波导、多层光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，
申请(专利权)人：嘉兴微智光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：