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一种端面耦合器及其制造方法技术

技术编号:44577337 阅读:24 留言:0更新日期:2025-03-14 12:40
本发明专利技术公开了一种端面耦合器及其制造方法,该端面耦合器包括第一波导、第二波导、第三波导、第四波导、第五波导和第六波导位,当外部光纤输出光信号至第一波导处时,第四波导对第一波导进行扩展,第五波导和第六波导对端面耦合器中传输的光信号沿上下方向进行演变,使沿光信号传输方向,光信号的模场逐渐集中分布到第一波导中后传输至第二波导中,减少光信号传输至第二波导的损耗,第四波导、第五波导和第六波导通过在下包层中采用刻蚀工艺形成凹槽后,再通过在凹槽中和下包层上沉积掺杂二氧化硅并进行化学机械抛光处理后形成,第一波导、第二波导和第三波导通过沉积后刻蚀形成;优点是具有低耦合损耗的同时,制造工艺简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及端面耦合器,尤其是涉及一种端面耦合器及其制造方法


技术介绍

1、高折射率差石英基/硅基氧化硅平面光波导,具有容差大、温漂小等特点,是制作波分复用器、光开关等光波导器件的理想材料,已广泛应用于数据中心、骨干网和5g前传中的光波导器件制造。然而高折射率差氧化硅波导的高度只有3~4μm,而光纤的模场直径约9μm,采用高折射率差氧化硅波导制备的光波导器件如果与光纤直接耦合,会由于模场失配度比较大而导致耦合损耗比较高。而插入损耗是所有光波导器件的核心指标,故研究人员提出使用端面耦合器来降低光纤与采用高折射率差氧化硅波导制备的光波导器件之间的耦合损耗。

2、现有的端面耦合器主要基于波导光栅结构、多层锥形结构或灰度掩模结构等结构实现。基于波导光栅结构实现的端面耦合器为平面加工结构,虽然制作工艺简单,但是其在高度上的扩展能力有限,耦合损耗较大;基于多层锥形结构的端面耦合器和基于灰度掩膜结构的端面耦合器,虽然都可以实现高度模场的扩展,耦合损耗较小,但是它们制造工艺复杂。


技术实现思路

1、本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种端面耦合器,包括上包层、下包层以及波导芯层,所述的上包层位于所述的下包层上方,所述的波导芯层设置在所述的上包层和所述的下包层之间,且被所述的上包层和所述的下包层包裹住,所述的波导芯层包括第一波导、第二波导和第三波导,所述的第一波导、所述的第二波导和所述的第三波导的材料均为掺杂二氧化硅,所述的第三波导为单模波导,所述的第一波导用于与外部光纤耦合,将外部光纤传输的光信号接入所述的端面耦合器,所述的第二波导用于对所述的端面耦合器中传输的光信号的模场在水平面内沿垂直于光信号传输方向进行演变,使光信号模式能够与所述的第三波导匹配,所述的第三波导用于输出光信号至后端光波导器件,其特征在于所述...

【技术特征摘要】

1.一种端面耦合器,包括上包层、下包层以及波导芯层,所述的上包层位于所述的下包层上方,所述的波导芯层设置在所述的上包层和所述的下包层之间,且被所述的上包层和所述的下包层包裹住,所述的波导芯层包括第一波导、第二波导和第三波导,所述的第一波导、所述的第二波导和所述的第三波导的材料均为掺杂二氧化硅,所述的第三波导为单模波导,所述的第一波导用于与外部光纤耦合,将外部光纤传输的光信号接入所述的端面耦合器,所述的第二波导用于对所述的端面耦合器中传输的光信号的模场在水平面内沿垂直于光信号传输方向进行演变,使光信号模式能够与所述的第三波导匹配,所述的第三波导用于输出光信号至后端光波导器件,其特征在于所述的波导芯层还包括第四波导、第五波导和第六波导,所述的第四波导、所述的第五波导和所述的第六波导的材料均为掺杂二氧化硅,所述的第四波导、所述的第五波导和所述的第六波导分别位于所述的第一波导下方,所述的第四波导用于对所述的第一波导进行扩展,减少所述的端面耦合器与外部光纤的模场失配,所述的第五波导和所述的第六波导用于对所述的端面耦合器中传输的光信号沿上下方向进行演变,使沿光信号传输方向,光信号的模场逐渐集中分布到所述的第一波导中,所述的第四波导、所述的第五波导和所述的第六波导通过在所述的下包层中采用刻蚀工艺形成凹槽后,再通过在凹槽中和下包层上沉积掺杂二氧化硅并进行化学机械抛光处理后形成,在所述的第四波导、所述的第五波导和所述的第六波导形成后,所述的第一波导、所述的第二波导和所述的第三波导通过在下包层、所述的第四波导、所述的第五波导和所述的第六波导上沉积掺杂二氧化硅形成掺杂二氧化硅层,并在掺杂二氧化硅层中...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴庭舸王逸飞王曰海杨建义
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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