氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器制造技术

本发明专利技术提供了一种氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，包括硅衬底、氮化硅波导结构、硅波导结构、连接梁结构以及悬臂梁结构；悬臂梁结构连接设置在连接梁结构上，连接梁结构连接设置在硅衬底上；硅衬底设置有衬底槽，悬壁梁结构悬于衬底槽的上方；氮化硅波导结构和硅波导结构设置在悬壁梁结构内，氮化硅波导结构位于硅波导结构的上方；氮化硅波导结构的一端设置在耦合端面处，硅波导结构的一端与耦合端面间隔设置；氮化硅波导结构为亚波长光栅氮化硅波导结构，硅波导结构为亚波长光栅倒锥硅波导结构。本发明专利技术提高了端面耦合器的耦合效率，降低了耦合器的偏振敏感性。了耦合器的偏振敏感性。了耦合器的偏振敏感性。

【技术实现步骤摘要】
氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器


[0001]本专利技术涉及光学器件
，具体地，涉及一种氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，尤其是一种基于亚波长光栅结构优化的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器。

技术介绍

[0002]普通单模光纤与硅波导的尺寸相差较大，直接耦合效率较低，一般通过光栅耦合和端面耦合实现光纤和波导的光耦合。光栅耦合器借助衍射光学特性在芯片上方实现光耦合，端面耦合器借助倒锥结构将光纤与芯片端面对接实现光源输入，但光栅耦合存在耦合效率低、偏振敏感、不易封装等问题，端面耦合器耦合效率高，偏振相对不敏感，封装成本降低，且带宽较宽，但存在制备工艺复杂的问题。
[0003]公开号为CN111562650A的专利文献公开了一种基于双三叉戟亚波长光栅结构的端面耦合器，包括：位于衬底层且对称设置的三个锥形亚波长光栅、三个亚波长光栅波导、若干用于模式转换的锥形波导和直波导，其中：锥形亚波长光栅和对应的亚波长光栅波导相连，锥形波导位于亚波长光栅波导之间，用于光在芯片上传输的直波导及其对应的锥形波导位于端面耦合器的输出端。但是该专利文献三叉戟结构对准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，包括硅衬底(1)、氮化硅波导结构(2)、硅波导结构(3)、连接梁结构(4)以及悬臂梁结构(5)；所述悬臂梁结构(5)连接设置在所述连接梁结构(4)上，所述连接梁结构(4)连接设置在所述硅衬底(1)上；所述硅衬底(1)设置有衬底槽(6)，所述悬壁梁结构(5)悬于所述衬底槽(6)的上方；所述氮化硅波导结构(2)和所述硅波导结构(3)设置在所述悬壁梁结构(5)内，所述氮化硅波导结构(2)位于所述硅波导结构(3)的上方；所述氮化硅波导结构(2)的一端设置在耦合端面(7)处，所述硅波导结构(3)的一端与所述耦合端面(7)间隔设置；所述氮化硅波导结构(2)为亚波长光栅氮化硅波导结构，所述硅波导结构(3)为亚波长光栅倒锥硅波导结构。2.根据权利要求1所述的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，所述硅波导结构(3)为有效折射率渐变式硅波导结构。3.根据权利要求2所述的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，所述硅波导结构(3)为宽度渐变式硅波导结构；所述硅波导结构(3)的宽度从靠近光纤端向波导端由窄变宽，所述硅波导结构(3)的有效折射率从靠近光纤端向波导端逐渐增加。4.根据权利要求3所述的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，所述硅波导结构(3)的有效折射率从2.0增加至3.476。5.根据权利要求1所述的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，所述氮化硅波导结构(2)的宽度和高度相同。6.根据权利要求5所述的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，所述氮化硅波导结构(2)的宽度和高度均为150nm。7.根据权利要求6所述的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，所述氮化硅波导结构(2)的光栅周期是300nm。8.根据权利要求1所述的氮化硅波导辅助悬臂梁端面耦合器，其特征在于，所述连接梁结构(4)包括底梁结构(401)、左边梁结构(402)以及右边梁结构(403)...

【专利技术属性】
技术研发人员：程秀兰，李雅倩，王敏，权雪玲，刘民，王晓东，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：