[發(fā)明專利]一種光路折疊式波導光開關(guān)陣列及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610011653.5
• 申請日: 2006-04-13
• 公開（公告）號: CN101055337A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 陳少武;劉敬偉;余金中
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B6/35
• 分類號: G02B6/35;G02B6/12;G02B6/13;G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 段成云

1、一種光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：該波導光開關(guān)陣列包括：

各級2×2光開關(guān)單元；

各級2×2光開關(guān)單元之間的連接光波導；

對連接光波導進行90°轉(zhuǎn)折的若干組微型全內(nèi)反射鏡。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：微型全內(nèi)反射鏡和連接波導之間的位置對準既可以通過自對準工藝實現(xiàn)，也可以通過其它變通的工藝手段實現(xiàn)。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：所述光開關(guān)陣列可以在任何具有導波性能的光學材料上制備。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：光學材料是SOI，SiO₂，Polymer，GeSi/Si，GaAs，InP，LiNiO₃。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：其光波導和微型全內(nèi)反射鏡既可以采用干法刻蝕工藝，也可以采用各向異性濕法化學腐蝕工藝，或者是采用干法刻蝕和濕法化學腐蝕相結(jié)合的工藝制作。

6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：干法刻蝕工藝是RIE，ICP等離子刻蝕，各向異性濕法化學腐蝕工藝是硅的KOH，EPW溶液腐蝕。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：所述光開關(guān)陣列的驅(qū)動方式既可以是熱光驅(qū)動，也可以是電光驅(qū)動。

8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：輸出波導和輸入波導既可以位于光開關(guān)陣列芯片的兩側(cè)，也可以用微型全內(nèi)反射鏡對光路進行折疊，使輸出波導和輸入波導位于光開關(guān)陣列芯片的同一側(cè)。

9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光路折疊式波導光開關(guān)陣列，其特征在于：光開關(guān)陣列可以具有任意網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，光開關(guān)的連通特性既可以是阻塞型的，也可以是完全無阻塞型或者重排無阻塞型的。

10、一種光路折疊式波導光開關(guān)陣列的制備方法，其步驟如下：

首先清洗SOI襯底片，然后在1000℃下氧化約250nm的氧化硅掩模，沿<110>晶向光刻波導和帶有窗口的承載微型全內(nèi)反射鏡刻蝕的三角區(qū)，在光刻膠的保護下用HF腐蝕出波導圖形后，用丙酮除去光刻膠，將帶有掩模的SOI片進行干法ICP刻蝕，刻蝕深度為2.2μm，刻蝕完畢后，保留第一層氧化硅掩模，再在1000℃下氧化一層約250nm的氧化硅作為制備微型全內(nèi)反射鏡深槽的掩模層，光刻出刻蝕窗口，該窗口大于第一層掩模中的窗口，利用各向異性濕法腐蝕制作反射鏡，由于濕法腐蝕的特點，在腐蝕過程中，鏡面會逐漸向設計位置移動，待反射面到達設計位置后停止?jié)穹ǜg過程，然后除去所有掩模，再用熱氧化工藝制作150nm的氧化硅作為光波導的上包層，在氧化硅包層上生長金屬Cr/Au層，再光刻制作電極，最后是劃片和波導端面拋光。