[發(fā)明專利]橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710614113.4
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN107634801A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彥峰;邵增凱;朱江波;陳鈺杰;余思遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/40
• 分類號(hào): H04B10/40;H04B10/70
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：包括片上集成的氮化硅微環(huán)波導(dǎo)，及片上集成的設(shè)置在氮化硅微環(huán)波導(dǎo)一側(cè)的氮化硅錐形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，所述氮化硅微環(huán)波導(dǎo)內(nèi)側(cè)的倏逝波區(qū)設(shè)置有角向光柵陣列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：所述氮化硅微環(huán)波導(dǎo)、氮化硅錐形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的折射率為2.0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：所述氮化硅微環(huán)波導(dǎo)、氮化硅錐形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)置高度為0.6微米，氮化硅微環(huán)波導(dǎo)的寬度范圍為0.8-1.6微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：所述氮化硅微環(huán)波導(dǎo)的半徑為80微米，與氮化硅錐形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的耦合間隔為200納米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：所述角向光柵陣列包括有若干個(gè)周期性布置的角向光柵。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：所述角向光柵的高度和寬度均為100納米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：所述氮化硅錐形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括直波導(dǎo)和設(shè)置在直波導(dǎo)兩端的與直波導(dǎo)連接的錐形波導(dǎo)，錐形波導(dǎo)細(xì)處的寬度為140納米，錐形波導(dǎo)的長度為350微米。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橫向SAM與OAM可調(diào)的光子發(fā)射/接收芯片，其特征在于：所述錐形波導(dǎo)的外層設(shè)置有SU8直波導(dǎo)，SU8直波導(dǎo)的高度為3.5微米，寬度為3.5微米。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述發(fā)射/接收芯片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.在晶向硅襯底上生長氧化硅層，然后通過化學(xué)氣相方法在氧化硅層上沉積氮化硅層；

S2.在氮化硅層上進(jìn)行旋涂光刻膠、曝光、熱回流、等離子體刻蝕步驟，制備氮化硅微環(huán)波導(dǎo)、氮化硅錐形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和角向光柵陣列。