[實用新型]用于紅外光的集成光路濾波器件

有效

• 申請號: 201520344065.8
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN204613443U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 吳海鵬
• 申請（專利權）人: 吳海鵬
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

技術領域

本申請涉及光電領域，尤其涉及一種用于紅外光的集成光路濾波器件。

背景技術

Bragg光柵是進行光選通的重要光學器件，在光通信中，它能使波導中傳輸的相應波長的光線反射回去，這樣就可以實現窄帶濾波。現在光集成技術要求光器件能突破衍射極限且進行低損耗的傳輸，表面等離子是最有可能突破衍射極限的技術之一。

表面等離子激元是由光和金屬表面自由電子的相互作用引起的一種電磁波模式。這種模式存在于金屬與介質界面附近，其場強在界面處達到最大，且在界面兩側均沿垂直于界面的方向呈指數式衰減。表面等離子激元具有較強的場限制特性，可以將場能量約束在空間尺寸遠小于其自由空間傳輸波長的區域，且其性質可隨金屬表面結構變化而改變。

但是，目前還沒有將Bragg光柵以及表面等離子激元技術相結合的光學器件。

實用新型內容

本申請提供了一種集成光路濾波器件能夠進行光的濾波傳輸。

根據本申請所提供的用于紅外光的集成光路濾波器件，包括：銀金屬基層、硅頂層以及處于所述銀金屬基層以及硅頂層之間的氮化硅層，所述銀金屬基層、所述硅頂層以及所述氮化硅層層疊設置；

所述銀金屬基層以及所述硅頂層的厚度分別為150～200nm，所述氮化硅層的厚度為30～70nm；

所述硅頂層的頂面沿長度方向通過光蝕刻形成由多個蝕刻槽構成的用于過濾特定波長的Bragg光柵結構。

優選地，所述銀金屬基層、所述硅頂層以及所述氮化硅層的寬度相同。

優選地，所述銀金屬基層與所述硅頂層的厚度相等。

優選地，所述硅頂層的寬度范圍為所傳輸光信號的波長的0.07～0.25倍，高度范圍為所傳輸的光信號的波長的0.08～0.2倍。

優選地，所述硅頂層的寬度以及厚度相等。

優選地，所述蝕刻槽的形狀為正方形、矩形、半圓形、半橢圓形或梯形中的任何一種。

本申請提供的技術方案可以達到以下有益效果：

本申請所提供的用于紅外光的集成光路濾波器件能夠利用不同材料層之間的折射率差異進行紅外光的傳輸，同時能夠通過蝕刻槽組成的Bragg光柵結構對光波進行選擇，起到濾波效果。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的，并不能限制本申請。

附圖說明

圖1為本申請實施例所提供的用于紅外光的集成光路濾波器件的整體結構示意圖；

圖2為本申請實施例所提供的用于紅外光的集成光路濾波器件的橫截面結構示意圖；

圖3為本申請實施例所提供的用于紅外光的集成光路濾波器件的縱截面結構示意圖。

附圖說明：

10-銀金屬基層；12-硅頂層；14-氮化硅；16-蝕刻槽。

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。

具體實施方式

下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的集成光路濾波器件的放置狀態為參照。

如圖1所示，本申請實施例提供了一種用于紅外光的集成光路濾波器件，包括銀金屬基層10、硅頂層12以及處于銀金屬基層10以及硅頂層12之間的氮化硅層14，銀金屬基層10、硅頂層12以及氮化硅14層層疊設置。硅頂層12的頂面沿長度方向通過光蝕刻形成由多個正方形、矩形、半圓形、半橢圓形或梯形的蝕刻槽16構成的用于過濾特定波長的Bragg光柵結構。

由于銀金屬基層10和高折射率的硅頂層12的相互作用便能夠把光場限制在低折射率的氮化硅層14，，并能沿著金屬銀表面以等離子激元的方式沿長度方向傳播。同時，在光傳輸方向上，用光刻蝕的方法在硅頂層12的頂面上刻蝕出由蝕刻槽16構成的Bragg光柵結構，可以在禁帶中打開一個帶寬很窄的透射窗口，能夠讓入射光或被反射、或被直接透射、或以共振的方式通過光柵，從而實現光的傳播。

為了保證紅外光能夠通過，銀金屬基層10以及硅頂層12的厚度要保證在150～200nm范圍內，同時，氮化硅層14的厚度要保證在30～70nm的范圍內。銀金屬基層10、硅頂層12以及氮化硅層14的寬度最好相同，銀金屬基層10以及硅頂層12的厚度也最好相同，這樣可以保證結構的對稱性。此外，還可將硅頂層12的寬度以及厚度調整為同樣尺寸，使其橫截面呈現出正方形結構。