[發明專利]與硅波導水平耦合

有效

• 申請號: 201680005429.7
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN107111064B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳龍
• 申請（專利權）人: 阿卡西亞通信有限公司
• 主分類號: G02B6/30
• 分類號: G02B6/30;G02B6/136
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

1.一種形成面光耦合器的方法，包括：

在硅襯底中形成溝槽；

在與所述溝槽分開的區域中，在所述硅襯底上方的氧化物層上形成第一波導，其中，所述第一波導和所述溝槽不交疊；

用介電材料填充所述溝槽；以及

在所述溝槽的至少一部分上方的所述介電材料上以圖案化方式形成第二波導，所述第二波導設置為與所述第一波導光耦合。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二波導設置在距所述溝槽的第一表面距離L處，其中，所述第二波導的在所述溝槽上方終止的第一端部具有第一尺寸，并且所述第二波導的遠離所述第一端部的第二端部具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸，以及其中，所述第二波導的材料和所述第一尺寸將所述第二波導的模式尺寸限定為小于2L。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述第二波導的基本上平行于所述溝槽的所述第一表面的橫向尺度在所述第一端部處比在所述第二端部處小，以及/或者

其中，所述第一波導的至少一部分與所述第二波導的至少所述第二端部交疊。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一波導位于所述第二波導與所述硅襯底之間。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，所述第一波導包括與所述第二波導交疊的第三端部以及遠離所述第三端部的第四端部，并且其中，所述第一波導具有沿著從所述第三端部到所述第四端部的方向增大的、基本上平行于所述第一表面的橫向尺度。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二波導包括硅、Si₃N₄和SiON中的一個或更多個。

7.根據權利要求1所述的方法，還包括在所述溝槽處切割所述硅襯底。

8.根據權利要求2所述的方法，其中，所述第二波導的材料和所述第一尺寸將所述第二波導的豎直模式尺寸限定為小于2L。

9.一種面光耦合器裝置，包括：

硅襯底，所述硅襯底具有邊緣以及形成在所述邊緣處的溝槽；

第一波導，所述第一波導在與所述溝槽分開的區域中形成在所述硅襯底上方的氧化物層上；

介電材料，所述介電材料填充所述溝槽；以及

第二波導，所述第二波導形成在所述溝槽的至少一部分上方的所述介電材料上并與所述第一波導豎直地分開，所述第二波導設置為與所述第一波導光耦合，其中，所述第二波導的第一端部和所述介電材料的側部形成所述裝置的面。

10.根據權利要求9所述的面光耦合器裝置，其中，所述第二波導設置在距所述溝槽的第一表面距離L處，其中，所述第二波導的所述第一端部接近所述面并且具有第一尺寸，并且所述第二波導的遠離所述第一端部的第二端部具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸，并且其中，所述第二波導的材料和所述第一尺寸將所述第二波導的模式尺寸限定為小于2L。

11.根據權利要求10所述的面光耦合器裝置，其中，所述第二波導的基本上平行于所述溝槽的所述第一表面的橫向尺度在所述第一端部處比在所述第二端部處小，以及/或者

其中，所述第一波導的至少一部分與所述第二波導的所述第二端部交疊。

12.根據權利要求9所述的面光耦合器裝置，其中，所述第一波導位于所述第二波導與所述硅襯底之間。

13.根據權利要求12所述的面光耦合器裝置，其中，所述第一波導與所述第二波導由介電材料層隔開。

14.根據權利要求10所述的面光耦合器裝置，其中，所述第一波導包括與所述第二波導交疊的第三端部以及遠離所述第三端部的第四端部，并且其中，所述第一波導具有沿著從所述第三端部到所述第四端部的方向增大的、基本上平行于所述第一表面的橫向尺度。

15.根據權利要求9所述的面光耦合器裝置，其中，所述第二波導包括硅、Si₃N₄和SiON中的一個或更多個。