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专利号: 2020102433012
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.硅波导与氧化硅波导模式转换器的制备方法,其特征在于,该转换器包括:硅基底、二氧化硅底包层、单模硅波导芯、楔形波导芯、单模二氧化硅波导芯和二氧化硅上包层;所述二氧化硅底包层设置在硅基底上,在所述二氧化硅底包层上从一端到另一端依次设置单模硅波导芯、楔形波导芯和单模二氧化硅波导芯;所述单模硅波导芯、楔形波导芯和单模二氧化硅波导芯为一体化结构,所述单模二氧化硅波导芯为条形结构;所述楔形波导芯靠近所述单模硅波导芯的部分为硅波导芯,靠近单模二氧化硅波导芯的部分为二氧化硅波导芯;

步骤一:SOI基底从下到上依次包括:硅基底、二氧化硅底包层和单晶硅膜;在所述单晶硅膜上通过刻蚀制作第一单模脊型硅波导芯、楔形硅波导芯和第二单模脊型硅波导芯,所述第一单模脊型硅波导芯、楔形波导芯和第二单模脊型硅波导芯为一体化结构,所述第一单模脊型硅波导芯比第二单模脊型硅波导芯的截面小;

步骤二:对所述第二单模脊型硅波导芯进行第二次刻蚀,将所述第二单模脊型硅波导芯刻蚀成单模条型硅波导芯;

步骤三:对所述单模条型硅波导芯进行局部氧化,形成单模二氧化硅波导芯;所述楔形硅波导芯部分被氧化,形成部分楔形硅波导和部分楔形二氧化硅波导;

步骤四:在所述第一单模脊型硅波导芯、楔形波导芯和单模二氧化硅波导芯的上表面沉积一层折射率小于所述单模二氧化硅波导芯的上包层;所述二氧化硅底包层和所述二氧化硅上包层的厚度都大于3微米。

2.根据权利要求1所述的硅波导与氧化硅波导模式转换器的制备方法,其特征在于,所述单模硅波导芯的一端与SOI硅光子器件的输入或者输出波导相连,所述单模二氧化硅波导芯的一端与输入或输出光纤端面耦合。

3.根据权利要求1所述的硅波导与氧化硅波导模式转换器的制备方法,其特征在于,所述单模硅波导芯和楔形波导芯为脊型结构。

4.根据权利要求1所述的硅波导与氧化硅波导模式转换器的制备方法,其特征在于,所述单模硅波导芯的宽度和高度与所述单模二氧化硅波导芯的宽度和高度的尺寸比为1:2‑

3。

5.根据权利要求1所述的硅波导与氧化硅波导模式转换器的制备方法,其特征在于,所述二氧化硅上包层的折射率小于所述单模二氧化硅波导芯。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的硅波导与氧化硅波导模式转换器的制备方法,其特征在于,所述单模硅波导芯和单模二氧化硅波导芯或为多模硅波导芯和多模二氧化硅波导芯。