一种石英衬底铌酸锂模斑转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种石英衬底铌酸锂模斑转换器，涉及光通信和微波光子领域。本发明专利技术包括石英衬底层、二氧化硅包层、铌酸锂波导层、氧化物夹层和氧化物上包层，所述铌酸锂波导层为三层阶梯型结构，且三层铌酸锂波导层的光纤耦合端横截面均为等腰梯形，氧化物夹层和氧化物上包层的光纤耦合端横截面均下部设有缺口，上部设有等腰梯形突出的形状，且氧化物夹层和氧化物上包层的等腰梯形突出、铌酸锂波导层的横截面等腰梯形的斜边角度均不超过70

【技术实现步骤摘要】
一种石英衬底铌酸锂模斑转换器


[0001]本专利技术涉及光通信与微波光子领域，尤其是指一种石英衬底铌酸锂模斑转换器。

技术介绍

[0002]近年来，半导体微电子芯片的尺寸已接近理论极限，越来越难以突破摩尔定律的限制。而光电子集成芯片由于其巨大的传输带宽和优异的低功耗特性，被认为是能够突破摩尔定律的革命性器件，会改变未来芯片格局。在众多光波导材料中，铌酸锂(LiNbO3)晶体以其优异的电光、声光、非线性特性、较宽的光学透明窗口、以及相对稳定的物理和化学性质，受到了广泛关注。在进行光信号传输时，需要将光信号从外接光纤中耦合进光电芯片中，或者是将处理完成的光信号从光电芯片耦合进光纤中。目前有常用两种光耦合方式：基于边缘耦合的模斑转换器和基于垂直耦合的光栅耦合器。降低端面耦合损耗的方法是使用基于边缘耦合的模斑转换器，模斑转换器通过改变波导尺寸来扩大其模场尺寸以匹配光纤的模场。相较光栅耦合器而言，模斑转换器与器件位于同一平面，保证光纤和波导光场的传输方向一致，避免了波矢方向不同带来的额外损耗，因此可以获得较高的耦合效率，且工作带宽较宽，偏振相关损耗较低，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石英衬底铌酸锂模斑转换器，包括从下至上依次设置的石英衬底层(1)、二氧化硅包层(2)、铌酸锂波导层(3)和氧化物上包层(5)；其特征在于，所述铌酸锂波导层(3)为三层阶梯型结构，所述铌酸锂波导层(3)的第一层铌酸锂波导(301)紧贴二氧化硅包层(2)，第一层铌酸锂波导(301)的光纤耦合端横截面为等腰梯形，延光纤耦合端向集成芯片耦合端的方向上，横截面宽度保持一致；第二层铌酸锂波导(302)分为三部分，三部分的横截面均为等腰梯形，每部分延光纤耦合端向集成芯片耦合端的方向逐渐变宽，等腰梯形的斜边角度保持不变，且与第一层铌酸锂波导(301)的横截面等腰梯形的斜边角度相等，第二层第一部分(3021)逐渐变宽，宽度与第一层铌酸锂波导(301)一致后融合延伸，与二氧化硅包层(2)贴合，第二层第二部分(3022)的最窄边与第二层第一部分(3021)的最宽边一致，且张角变大，第二层第三部分(3023)的最窄边与第二部分(3022)的最宽边一致，且张角进一步变大；第三层铌酸锂波导(303)分为两部分，两部分的横截面均为等腰梯形，等腰梯形的斜边角度保持不变，且与第一层铌酸锂波导(301)的横截面等腰梯形的斜边角度相等，第三层第一部分(3031)延光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博缘，马向，李少波，于文琦，齐合飞，丁跃迪，何剑涛，杨瑾，杨万里，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：