无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器及其制备方法技术

本发明专利技术属于集成光学器件技术领域，公开了一种无定形硅‑厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器及其制备方法，该器件的厚膜铌酸锂层被光刻刻蚀出厚膜铌酸锂端面耦合器、第一和第二厚膜铌酸锂波导；无定形硅层包括第一和第二无定形硅‑铌酸锂楔形波导光学模式转换结构、无定形硅弯曲波导，第一厚膜铌酸锂波导中传输的光信号能够被传输至无定形硅弯曲波导，最后被传输至第二厚膜铌酸锂波导，实现弯曲转换输出。本发明专利技术通过在2个厚膜铌酸锂波导之间引入无定形硅功能组件，有效解决了厚膜铌酸锂弯曲波导光学束缚能力弱、波导弯曲半径大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成光学器件，更具体地，涉及一种无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器及其制备方法。

技术介绍

1、铌酸锂晶体(linbo3，简称ln)属于负性单轴晶体，具有非中心对称性，其波长透过范围宽广，约在350nm至5500nm之间。该晶体展现出卓越的物理性质，涵盖了优良的压电、介电、铁电、电光、声光和非线性光学性能。因此，它被认为是综合指标最佳的铁电体材料，因其在光学领域的卓越性能，被赋予“光学硅”的美誉。传统的铌酸锂体材料已经在调制器、光纤陀螺、光纤传感等领域取得了广泛应用，彰显了其成熟的发展和出色的性能特点。

2、随着技术的进步，采用离子切割技术而制备的铌酸锂薄膜也逐渐进入市场。然而，薄膜铌酸锂由于其较薄的厚度(厚度一般在1μm以下、200nm以上)，导致形成的脊波导模场尺寸小于1μm，而光纤的模场通常大于等于3μm，两者尺寸不匹配。这种不匹配可能导致光纤与波导之间的耦合损耗显著增加。同时，薄膜铌酸锂在大功率应用上相较于厚膜铌酸锂(厚度一般超过1μm)表现较弱。然而，厚膜铌酸锂由于其较厚的厚度，对光模场横向束缚能力相对较弱，因此在弯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特征在于，自下而上依次包括：衬底层(1)、埋氧层(2)、厚膜铌酸锂层(3)、无定形硅层(5)和折射率小于2的介质膜材料层(6)，其中，

2.如权利要求1所述无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特征在于，第一无定形硅-铌酸锂楔形波导光学模式转换结构与无定形硅弯曲波导(9)之间通过无定形硅直波导(10)相连；

3.如权利要求1所述无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特征在于，所述第一厚膜铌酸锂波导的输出端与所述第一无定形硅-铌酸锂楔形波导光学模式转换结构的输入端垂直倏逝波耦合；

<p>4.如权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特征在于，自下而上依次包括：衬底层(1)、埋氧层(2)、厚膜铌酸锂层(3)、无定形硅层(5)和折射率小于2的介质膜材料层(6)，其中，

2.如权利要求1所述无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特征在于，第一无定形硅-铌酸锂楔形波导光学模式转换结构与无定形硅弯曲波导(9)之间通过无定形硅直波导(10)相连；

3.如权利要求1所述无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特征在于，所述第一厚膜铌酸锂波导的输出端与所述第一无定形硅-铌酸锂楔形波导光学模式转换结构的输入端垂直倏逝波耦合；

4.如权利要求1所述无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特征在于，所述无定形硅弯曲波导(9)为圆弧形，半径为5μm～300μm；

5.如权利要求1所述无定形硅-厚膜铌酸锂混合集成弯曲转换器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾成，李炽均，夏金松，瞿智成，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：