1.一种片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:包括,下包层(100),以及;
衬底层(200),所述衬底层(200)设置在所述下包层(100)上,以及;
硅基波导层(300),所述硅基波导层(300)设置在所述衬底层(200)上,所述硅基波导层(300)的两侧边分别为第一侧边(301)以及第二侧边(302),在所述硅基波导层(300)的端面上设置有第一凹槽(303),所述第一凹槽(303)的一侧边与所述第一侧边(301)重合;
在所述硅基波导层(300)的表面上还设置有第二凹槽(304),所述第二凹槽(304)与所述第一凹槽(303)的同侧侧边与所述第一侧边(301)重合;以及,靠近所述第二侧边(302)处设置的第三凹槽(305),沿所述第二侧边(302)方向设置在与所述第二凹槽(304)平行的第四凹槽(306),所述第四凹槽(306)与第三凹槽(305)在沿第二侧边(302)的方向上位置相互平齐;
所述第四凹槽(306)与所述第三凹槽(305)之间还设置有第五凹槽(307),所述第五凹槽(307)的其中一侧与所述第四凹槽(306)上靠近第三凹槽(305)一侧的侧边相接触,在所述第四凹槽(306)远离第三凹槽(305)的一侧设置有第六凹槽(308),所述第六凹槽(308)与所述第四凹槽(306)相互接触;以及,上包层(400),所述上包层(400)设置在所述硅基波导层(300)上。
2.如权利要求1所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述下包层(100)材质为单质Si材质,所述衬底层(200)为氧化硅材质,所述硅基波导层(300)的材质为单质Si材质,所述上包层(400)的材质为氮化硅材质。
3.如权利要求2所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述第一凹槽(303)至第六凹槽为(308)为矩形刻蚀槽,且每个槽的刻蚀深度相同并小于
100nm。
4.如权利要求2所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述硅基波导层(300)的宽度为2微米,高度为3微米;所述第一凹槽(303)的长度为6.07微米,所述第二凹槽(304)的长度为5.34微米,所述第三凹槽(305)的长度为5.43微米,所述第四凹槽(306)的长度为4.68微米,所述第五凹槽(307)的长度为3.47微米,所述第六凹槽(308)的长度为1.66微米。
5.如权利要求1~4任一所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述第一凹槽(303)、第二凹槽(304)以及第五凹槽(307)的宽度为0.6微米,所述第三凹槽(305)以及第四凹槽(306)的宽度为0.63微米,所述第六凹槽(308)的宽度为0.28微米。
6.如权利要求5所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述刻蚀深度为70~90nm。
7.如权利要求6所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述第一凹槽(303)与所述第三凹槽(305)之间在所述硅基波导层(300)表面上沿其宽度方向相距370nm,所述第五凹槽(307)距所述第一侧边(301)的沿所述硅基波导层(300)宽度方向的距离为790nm,所述第五凹槽(307)与所述第三凹槽(305)之间相距2230nm,所述第一凹槽(303)与所述第二凹槽(304)之间沿所述第一侧边(301)方向的相距距离为4940nm,所述第六凹槽(308)距所述第一侧边(301)的距离为800nm。
8.如权利要求7所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述上包层(400)与硅基波导层(300)之间通过浇筑成型。
9.如权利要求8所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述硅基波导层(300)的高度为300微米。
10.如权利要求9所述的片上集成基于硅基波导的TM0-TM3模序数转换器,其特征在于:所述硅基波导层(300)处于衬底层(200)上,且所述衬底层(200)的宽度超出所述硅基波导层(300)的宽度。