[發(fā)明專利]光子晶體分束器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110128181.2
• 申請(qǐng)日: 2011-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN102789023A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曦;楊志峰;武愛民;甘甫烷;林旭林;李浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G02B6/122
• 分類號(hào): G02B6/122;G02B6/136
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種光子晶體分束器(200)，其特征在于：該光子晶體分束器包括SOI襯底(100)、在SOI襯底的頂層硅(103)上刻蝕形成的呈正方晶格排列的空氣孔區(qū)域(220)以及將該空氣孔區(qū)域(220)與外部器件連接的SOI條形波導(dǎo)(210)；所述SOI襯底(100)包括襯底硅層(101)、位于襯底硅層(101)上的二氧化硅埋層(102)以及位于該二氧化硅埋層(102)上的頂層硅(103)；所述空氣孔區(qū)域的空氣孔(221)的深度(h)等于SOI頂層硅(103)的厚度(d)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子晶體分束器，其特征在于，所述SOI條形輸入波導(dǎo)的高度H與空氣孔的深度h相等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子晶體分束器，其特征在于，所述頂層硅(103)的厚度d與所述空氣孔的晶格常數(shù)a的關(guān)系為0.5a≤h≤0.6a，所述二氧化硅埋層(102)的厚度至少為2.64a。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子晶體分束器，其特征在于，所述空氣孔的半徑r與晶格常數(shù)a的關(guān)系為r≥0.2a。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光子晶體分束器，其特征在于，所述空氣孔的半徑r與晶格常數(shù)a的關(guān)系為0.3a≤r≤0.4a。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的光子晶體分束器，其特征在于，所述頂層硅(103)得厚度為230nm，所述二氧化硅埋層厚度為1μm，所述空氣孔正方晶格排列的晶格常數(shù)為380nm，所述空氣孔半徑為140nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子晶體分束器，其特征在于，所述SOI條形輸入波導(dǎo)的寬度K至少為所述空氣孔的晶格常數(shù)a的倍。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子晶體分束器，其特征在于，所述空氣孔采用電子束曝光、電感耦合等離子體工藝刻蝕或FIB刻蝕形成。

9.一種光子晶體分束器(200)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)制備SOI襯底；

2)在上述SOI襯底的頂層硅(103)上刻蝕形成的呈正方晶格排列的空氣孔區(qū)域(220)以及將該空氣孔區(qū)域(220)與外部器件連接的SOI條形波導(dǎo)(210)；所述空氣孔區(qū)域的空氣孔(221)的深度h為等于SOI頂層硅(103)的厚度d，所述SOI條形波導(dǎo)邊緣至所述空氣孔區(qū)域(220)邊界的距離分別為L(zhǎng)1、L2，其中L1、L2大于0。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光子晶體分束器(200)的制備方法，其特征在于，所述SOI條形波導(dǎo)的高度(H)與空氣孔的深度(h)相等。