[發明專利]一種具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器及其制備方法

無效

• 申請號: 201210574567.0
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103033877A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 孫小菡;蔣衛鋒;柏寧豐;劉旭;吳晨
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/13;G02B6/136;G02B6/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器，其特征在于，該波導耦合器包括襯底（1）、緩沖層（2）、波導（3）、錐形波導（4）、光柵反射鏡（5）和光纖（6），光柵反射鏡（5）的反射面設有階梯光柵，緩沖層（2）固定連接在襯底（1）的頂面，波導（3）、錐形波導（4）和光柵反射鏡（5）固定連接在緩沖層（2）的頂面，錐形波導（4）的高度等于波導（3）的高度，錐形波導（4）的縱截面呈錐形，錐形波導（4）的一端為窄端，錐形波導（4）的另一端為寬端，且錐形波導（4）的窄端與波導（3）的輸入端固定連接，錐形波導（4）的寬端與光柵反射鏡（5）的反射面相對，光纖（6）豎直放置，光纖（6）位于光柵反射鏡（5）的上方，且光纖（6）的輸出端與光柵反射鏡（5）的反射面相對。

2.按照權利要求1所述的具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器，其特征在于，所述的波導（3）的截面尺寸小于等于4μm×4μm。

3.按照權利要求1所述的具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器，其特征在于，所述的襯底（1）為硅材料制成。

4.按照權利要求1所述的具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器，其特征在于，所述的緩沖層（2）為二氧化硅材料制成。

5.一種權利要求1所述的具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

步驟10）：取一硅襯底（1），在硅襯底（1）上制備厚度15μm到20μm的二氧化硅緩沖層（2）；利用等離子體增強化學氣相沉積方法，250°C-400℃下，在二氧化硅緩沖層（2）上生長摻雜二氧化鍺的二氧化硅，形成厚度為6μm-10μm的波導層（7），且波導層（7）的折射率高于緩沖層（2）的折射率；

步驟20）：在波導層（7）上，重復利用光刻和刻蝕工藝，制備光柵反射鏡（5）；

步驟30）：在波導層（7）上，利用光刻和刻蝕工藝制備錐形波導（4）；

步驟40）：在波導層（7）上，利用光刻和刻蝕工藝制備波導（3）；

步驟50）：對步驟40）得到的樣片，去除殘留掩膜，得到具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器。

6.根據權利要求5所述的具有階梯光柵反射鏡的波導耦合器的制備方法，其特征在于，所述的步驟20）中，所述的光刻是指把掩膜版的圖形復制到波導層（7）上，在每次光刻之后，分別進行刻蝕工藝，制備光柵反射鏡（5）。