[發明專利]一種二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用

無效

• 申請號: 201410288826.2
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104090333A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 李鴻強;劉宇;崔貝貝;周文騫
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124;G02B6/34;G02B6/42
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1.一種二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于包括如下步驟：

(1)二元閃耀光柵耦合器采用SOI材料，包括：硅襯底、限制層、波導層和光柵層；

(2)二元閃耀光柵耦合器輸入端與錐形波導連接，實現光柵耦合器與系統中陣列波導光柵的互連；

(3)二元閃耀光柵耦合器應用在硅基混合集成光探測器上，并將其應用到陣列波導光柵解調集成微系統中，有效解決陣列波導光柵解調集成微系統中SOI硅納米線波導與InGaAs/InP光探測器間的光耦合問題。

2.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，光柵層采用二元閃耀光柵，其中二元閃耀光柵為一維二元閃耀光柵或二維二元閃耀光柵。

3.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，光柵層全部位于波導層之中。

4.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，光柵層的每個光柵子周期內的光柵寬度不一致。

5.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，光柵層的每個光柵子周期的大小均小于入射光波長。

6.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，錐形波導為梯形，且錐形波導的窄端與陣列波導光柵的輸出端連接。

7.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，二元閃耀光柵耦合器應用在陣列波導光柵解調集成微系統中并與1×N的陣列波導光柵相連得到1×N的二元閃耀光柵耦合器陣列。該陣列波導光柵解調集成微系統包括片上光源，2×2光波導耦合器，光纖布拉格光柵陣列，1×N陣列波導光柵，1×N二元閃耀光柵耦合器陣列，1×N光電探測器陣列。

8.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，波導中的光通過所述二元閃耀光柵耦合器將光從波導中耦合進其上方的III-V材料的InGaAs/InP光電探測器中。

9.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，將III-V材料的InGaAs/InP光電探測器鍵合在二元閃耀光柵耦合器上。鍵合用的中間層材料采用的是苯并環丁烯膠。

10.根據權利要求1所述的二元閃耀光柵耦合器及其在硅基混合集成光探測器上的應用，其特征在于，光探測器以InP材料為襯底，在InP襯底上連續生長3層，依次為n-InP緩沖層、i-InGaAs本征吸收層、p-InP層。