【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光子，特别是涉及一种模斑转换结构和光子器件。
技术介绍
1、光波导是引导光波在其中传播的介质装置，又称介质光波导。光波导主要包括两大类：一类是集成光波导，包括平面介质光波导和条形介质光波导，它们通常作为光电集成器件中的一部分，因此被称为集成光波导；另一类是圆柱形光波导，通常被称为光纤。
2、集成光波导与光纤的耦合技术在光通信、微波光电子、激光束偏转、波前调制等领域都有着非常广泛和重要的应用，其中，端面耦合是集成光波导与光纤耦合较常采用的一种方式。
3、然而，由于集成光波导与光纤的模斑差异较大，如何提高两者耦合的效率，一直是本领域技术人员研究的重要课题。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种模斑转换结构和光子器件，以提高集成光波导与光纤之间的耦合效率。
2、根据本公开的一方面，提供了一种模斑转换结构，具有用于与集成光波导耦合的第一端面，以及用于与光纤耦合、并且与第一端面相平行的第二端面，模斑转换结构包括：衬底；隔离层，位于衬底的一侧，隔离层包括沿纵向方向延伸至第二端面的第一刻蚀部、第二刻蚀部和第一传输部，其中，第一传输部位于第一刻蚀部和第二刻蚀部之间，纵向方向与第二端面正交；波导层，位于隔离层的远离衬底的一侧，波导层的宽度沿靠近第二端面的方向呈现梯度减小，其中，宽度方向与纵向方向正交并且与衬底的底面平行；以及覆盖层，位于波导层的远离衬底的一侧并且覆盖波导层，覆盖层包括沿纵向方向延伸至第二端面、并且呈脊状凸起于第一传输部表面的第二传输部
3、在一些实施例中，第一刻蚀部和第二刻蚀部分别为刻蚀深度小于隔离层的厚度、并且延伸至第二端面的刻蚀盲槽。
4、在一些实施例中，第一刻蚀部和第二刻蚀部分别为刻蚀深度等于隔离层的厚度、并且延伸至第二端面的刻蚀通槽。
5、在一些实施例中，衬底具有刻蚀凹槽，刻蚀通槽与刻蚀凹槽连通。
6、在一些实施例中，第一刻蚀部和第二刻蚀部分别包括沿纵向方向排列的多个刻蚀通孔，其中，最靠近第二端面的刻蚀通孔为开口孔并且开口朝向第二端面。
7、在一些实施例中，衬底具有刻蚀凹槽，多个刻蚀通孔与刻蚀凹槽连通。
8、在一些实施例中，第一传输部的宽度处处相等，第二传输部的宽度处处相等；或者，第一传输部的宽度沿靠近第二端面的方向渐变减小，第二传输部的宽度沿靠近第二端面的方向渐变减小。
9、在一些实施例中，第二传输部相对于第一传输部的两个侧面居中设置。
10、在一些实施例中，覆盖层的宽度沿靠近第二端面的方向呈现梯度减小。
11、在一些实施例中，波导层包括平板层和位于平板层的远离衬底的一侧的脊凸层。
12、在一些实施例中，波导层延伸至第二端面；或者，波导层的靠近第二端面的窄端与第二端面之间具有间距。
13、根据本公开的一个方面，提供了一种光子器件，包括前述任一实施例的模斑转换结构。
14、根据本公开的一个或多个实施例，第一刻蚀部和第二刻蚀部对光模场在宽度方向的扩散具有阻止作用，从而可以将光较为集中地在第一传输部、第二传输部和波导层中传播。第二传输部呈脊状凸起于第一传输部表面，对于光模场具有下沉调制的作用，使其可以更多的下沉进入到隔离层中，使得在第二端面所形成的模斑的尺寸与光纤的模斑尺寸基本匹配，从而减少模斑转换的光损耗，提高耦合的效率。
15、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种模斑转换结构，具有用于与集成光波导耦合的第一端面，以及用于与光纤耦合、并且与所述第一端面相平行的第二端面，所述模斑转换结构包括：
2.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
3.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
4.根据权利要求3所述的模斑转换结构，其中，
5.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
6.根据权利要求5所述的模斑转换结构，其中，
7.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
8.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
9.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
10.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
11.根据权利要求1至10中任一项所述的模斑转换结构，其中，
12.一种光子器件，包括根据权利要求1至11中任一项所述的模斑转换结构。
【技术特征摘要】
1.一种模斑转换结构，具有用于与集成光波导耦合的第一端面，以及用于与光纤耦合、并且与所述第一端面相平行的第二端面，所述模斑转换结构包括：
2.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
3.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
4.根据权利要求3所述的模斑转换结构，其中，
5.根据权利要求1所述的模斑转换结构，其中，
6.根据权利要求5所述的模斑...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁寒潇，宋一品，周颖聪，巫海苍，毛文浩，宋时伟，孙维祺，俞清扬，张周宇，
申请(专利权)人：苏州极刻光核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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