本发明专利技术一种消除分布模式耦合的环形微腔波导滤波器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：（１）在衬底上依次生长下波导包层、波导层和上波导包层；（２）在清洗干净的上波导包层表面涂上光刻胶；（３）通过普通光刻或电子束曝光和显影技术将所需的图形转移到光刻胶上；（４）通过化学腐蚀或干法刻蚀，得到整个器件结构。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体
，特别是指一种。
技术介绍
微腔滤波器是一种利用微腔的选频作用实现信道内信号选择性下载的器件。由于微腔体积小，信道线宽窄，自由谱域大，以及利用级联腔结构可以实现多样滤波特性等特点，是波分复用(WDM)系统中非常有应用前景的分波器件(C.Manolatou，etc，Coupling of modes analysis of resonantchannel add-drop filters，IEEE J.Quantum Electron.35，p.1322(1999))。基于分布反馈的滤波器由于单个腔仅支持驻波模式，因此需要至少两个谐振腔才能实现完全的信号下载。环形微腔波导滤波器由于具有高品质因子的行波模特点，可以在小尺寸腔结构下获得窄线宽、大自由谱宽的滤波特性，而且级联的多个环形微腔波导可以有更大的设计自由度，得到改善特性的高阶滤波性能。(B.E.Little，etc，Microring resonator channeldropping filters，J.Lightwave Technol.15，p.998(1997))。在普通的圆环形微腔波导滤波器中，由于圆环和输入输出直波导部分的耦合长度很短，耦合效率非常低。为了解决这个问题，又提出了环形微腔波导滤波器(R.Grover，etc，Laterally coupled InP Based single modemicroracetrack notch filter，IEEE Photon.Technol.Lett.15，p.1082(2003))。同时这种微腔和波导耦合结构在波导耦合激光器(S.J.Choi，etc，Eight-channelmicrodisk CW laser arrays vertically coupled to commonoutput bus waveguides，IEEE Photon.Technol.Lett.16，p.356(2004))，调制器(Q.Xu，etc，Micrometre-scale silicon electro-optic modulator，Nature 435，p.325(2005))，延迟器(J.K.S.Poon，etc，Transmission and group delay of microringcoupled-resonator optical waveguides，Opt.Lett.31，p.456(2006))和逻辑门(T.A.Ibrahim，etc，Alloptical and/nand logic gates using semiconductormicroresonators，IEEE Photon.Technol.Lett.15，p.1422(2003))等应用中得到广泛关注。在所有这些应用中，波导和微腔的耦合是基础。在滤波器中，它直接决定了滤波效率、消光比和开关比等性能参数。耦合色散又是在设计滤波器工作波长范围的重要参数，尤其在强耦合情况下，严重的耦合色散使得滤波器非谐振波长处的能量也大幅下载(R.Grover，etc，Laterally coupled InP Based single modemicroracetrack notch filter，IEEE Photon.Technol.Lett.15，p.1082(2003)；P.Dumon，etc，Low loss SOIphotonic wires and ring resonators fabricated with deepUV lithography，IEEE Photon.Technol.Lett.16，p.1328(2004))。本专利技术针对环形微腔波导滤波器中的耦合色散问题，通过分析不同结构参数下滤波特性的变化，优化滤波器结构来减弱分布模式耦合现象，提高滤波器的消光比和精细度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种，通过考察输入波导及输出波导和环形微腔波导宽度间的差异对环形微腔波导滤波器消光比和精细度的影响，实现对器件波导结构的优化，减弱甚至消除分布模式耦合现象，得到高消光比和高精细度的环形微腔波导滤波器。本专利技术的目的是通过以下方案实现的 本专利技术一种消除分布模式耦合的环形微腔波导滤波器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤(1)在衬底上依次生长下波导包层、波导层和上波导包层；(2)在清洗干净的上波导包层表面涂上光刻胶；(3)通过普通光刻或电子束曝光和显影技术将所需的图形转移到光刻胶上；(4)通过化学腐蚀或干法刻蚀，得到整个器件结构。其中通过化学腐蚀或干法刻蚀，刻蚀深度停止在波导层或下波导包层的中间。其中所需的图形为环形微腔波导，在环形微腔波导的两侧有两条直线形状的输入波导和输出波导。其中该输入波导和输出波导的宽度大于或小于环形微腔波导的宽度。其中波导层的折射率高于上波导包层和下波导包层的折射率。其中波导层的材料为III-V族材料或Si基材料。其中输入波导的一端为输入端，另一端为透射端，输出波导为下载端。本专利技术一种消除分布模式耦合的环形微腔波导滤波器，其特征在于，包括 一衬底；一下波导包层，该下波导包层生长在衬底上，该下波导包层的表面经刻蚀形成有环形微腔波导，在环形微腔波导的两侧形成有一直线状的输入波导和一输出波导；一波导层，该波导层生长在下波导包层上形成的环形微腔波导和输入波导及输出波导上；一上波导包层，该上波导包层生长在波导层上。其中该输入波导和输出波导的宽度大于或小于环形微腔波导的宽度。其中波导层的折射率高于上波导包层和下波导包层的折射率。其中波导层的材料为III-V族材料或Si基材料。其中输入波导的一端为输入端，另一端为透射端，输出波导为下载端。附图说明为了更好的说明本专利技术的目的，以下结合附图及实施例详细说明如后，其中图1为本专利技术环形微腔波导滤波器的纵向剖面图；图2为图1的俯视图；图3为对称光波导结构的环形微腔波导滤波器中输入波导222的透射端的归一化传输谱；图4为非对称光波导结构的环形微腔波导滤波器中输入波导222的透射端的归一化传输谱；图5为环形微腔波导滤波器中在输入波导222宽度不同时输入波导222的透射端的单程归一化传输谱；图6为环形微腔波导滤波器中在输入波导222宽度不同时输入波导222的透射端的单程归一化传输谱。具体实施例方式请参阅图1及图2，本专利技术一种消除分布模式耦合的环形微腔波导滤波器的制作方法，包括如下步骤(1)在衬底11上依次生长下波导包层22、波导层33和上波导包层44；其中波导层33的折射率高于上波导包层44和下波导包层22的折射率；其中波导层33的材料为III-V族材料或Si基材料；(2)在清洗干净的上波导包层44表面涂上光刻胶55；(3)通过普通光刻或电子束曝光和显影技术将所需的图形转移到光刻胶55上，其中所需的图形为环形微腔波导333，在环形微腔波导333的两侧有两条直线形状的输入波导222和输出波导444；其中该输入波导222和输出波导444的宽度大于或小于环形微腔波导33的宽度；其中输入波导222的一端为输入端，另一端为透射端，输出波导444为下载端；(4)通过化学腐蚀或干法刻蚀，得到整个器件结构；所述通过化学腐蚀或干法刻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种消除分布模式耦合的环形微腔波导滤波器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：（１）在衬底上依次生长下波导包层、波导层和上波导包层；（２）在清洗干净的上波导包层表面涂上光刻胶；（３）通过普通光刻或电子束曝光和显影技术 将所需的图形转移到光刻胶上；（４）通过化学腐蚀或干法刻蚀，得到整个器件结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈沁，杨跃德，黄永箴，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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