[發明專利]基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810107936.2
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108132499A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 秦子翔;彭超;張仙;劉洋;溫雪沁;劉柳;陳偉
• 申請（專利權）人: 蘇州易纜微光電技術有限公司
• 主分類號: G02B6/14
• 分類號: G02B6/14;G02B6/122;G02B6/13
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

1.一種基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：包括：上包層(1)，絕緣體層(2)，襯底(3)，第一光波導(4)，第二光波導(5)，第三光波導(6)，第四光波導(7)，所述絕緣體層(2)置于所述襯底(3)上，所述第一光波導(4)置于所述絕緣體層(2)上，所述第二光波導(5)置于所述絕緣體層(2)上并包裹所述第一光波導(4)，所述第三光波導(6)置于所述第二光波導(5)上，所述第四光波導(7)置于所述第三光波導(6)上；所述第二光波導(5)、所述第三光波導(6)與所述第四光波導(7)相向設置，所述第一光波導(4)與第二光波導(5)相對設置；所述第一光波導(4)與所述第二光波導(5)相對的一側均為錐型，所述第三光波導(5)、第四光波導(6)與第二光波導(7)相向的一側為錐型，所述上包層(1)置于所述絕緣體層(2)上并包裹住所述第二光波導(5)、所述第三光波導(6)及所述第四光波導(7)。

2.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：還包括支撐體(8)，所述支撐體(8)設置于所述絕緣體層(2)上，所述第二光波導(5)、第三光波導(6)、第四光波導(7)均放置在所述支撐體(8)之間，所述上包層(1)包裹住所述支撐體(8)。

3.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：所述上包層(1)為二氧化硅，厚度在1-5um之間；所述絕緣體層(2)為二氧化硅，厚度在1-5um之間。

4.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：所述襯底(3)為硅。

5.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：所述第一光波導(4)為硅，厚度在500nm以下。

6.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：所述第二光波導(5)為SU-8光刻膠，厚度在1-5um之間，非錐形的一側寬度在9-16um之間。

7.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：所述第三光波導(6)為SU-8光刻膠，厚度在2-6um之間，非錐形的一側寬度在9-16um之間。

8.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：所述第四光波導(7)為SU-8光刻膠，厚度在2-6um之間，非錐形的一側寬度在9-16um之間。

9.根據權利要求1所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器，其特征在于：所述第二光波導(5)、所述第三光波導(6)和所述第四光波導(7)非錐形的一側寬度相等。

10.根據權利要求6-8中任一項所述的基于多層聚合物結構的硅波導模斑轉換器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)在襯底(3)上生長絕緣體層(2)；

(2)在絕緣體層上采用集成微電子工藝制作第一光波導(4)，得到芯片基材；

(3)在步驟(2)制得的芯片上旋涂勻膠，形成第二光波導(5)對應的光刻膠層，采用光刻、顯影的方法在該光刻膠層上制出第二光波導(5)，以及分布在第二光波導(5)左右兩側，與第二光波導(5)等高的支撐體(8)；

(4)在步驟(3)制得的芯片上旋涂勻膠，形成第三光波導(6)對應的光刻膠層，采用光刻、顯影的方法在該光刻膠層上制出第三光波導(6)，以及分布在第三光波導(6)左右兩側，與第三光波導(6)等高的支撐體(8)；

(5)在步驟(4)制得的芯片上旋涂勻膠，形成第四光波導(7)對應的光刻膠層，采用光刻、顯影的方法在該光刻膠層上制出第四光波導(7)；

(6)在步驟(5)所得芯片上沉積二氧化硅上包層(1)，獲得最終結構。