[發明專利]一種波導光有源增益的實現方法、波導及光器件

有效

• 申請號: 201811543364.9
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109491011B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李淼峰;肖希;王磊;張宇光
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院有限公司;武漢光谷信息光電子創新中心有限公司
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/134
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 許小靜

本發明公開了一種波導光有源增益的實現方法、波導及光器件，涉及光通信器件技術領域。波導位于光子芯片上或者晶圓上，實現方法包括：在波導的指定區段上方制備窗口，使得指定區段暴露在光子芯片或者晶圓的表面上；對指定區段進行離子摻雜。本發明對波導的指定區段進行離子摻雜，與光子芯片或者晶圓的制造工藝兼容性好，易于實現，制作成本低，可以實現晶圓級大規模制造。

技術領域

本發明涉及光通信器件領域，具體是涉及一種波導光有源增益的實現方法、波導及光器件。

背景技術

在電光調制器的設計和生產中，需要使得其整體光學插入損耗盡量小，這樣可以減小光源的功率，進而降低模塊的整體功耗。目前，在高密度集成領域具有巨大優勢的硅光調制器在調制過程中除了相位改變外，還會引入光的吸收。另外一方面，由于硅光調制器本身的等離子體色散效應較弱，所以其調制器長度普遍在毫米量級，使得硅光調制器的整體插入損耗比較大，通常情況下，其包含耦合部分的整體插入損耗在10個分貝以上，使得硅光調制器需要與大功率激光器相匹配，導致光模塊功耗較大。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種波導光有源增益的實現方法、波導及光器件，對波導的指定區段進行離子摻雜，與光子芯片或者晶圓的制造工藝兼容性好，易于實現，制作成本低，可以實現晶圓級大規模制造。

本發明提供一種波導光有源增益的實現方法，所述波導位于光子芯片上或者晶圓上，所述實現方法包括：

在所述波導的指定區段上方制備窗口，使得所述指定區段暴露在所述光子芯片或者晶圓的表面上；

對所述指定區段進行離子摻雜。

在上述技術方案的基礎上，所述指定區段為直波導、環形波導、折疊波導或者迂回型波導。

在上述技術方案的基礎上，通過溶膠凝膠法、注入法或者濺射法對所述指定區段進行離子摻雜。

在上述技術方案的基礎上，當所述波導暴露在所述光子芯片或者晶圓表面上時，在所述光子芯片或者晶圓表面上制備覆蓋所述波導的阻擋層，去除所述指定區段上的阻擋層材料以形成所述窗口；

當所述波導埋設在包層材料中時，使用干法刻蝕去除所述指定區段上的包層材料以形成所述窗口，使用濕法刻蝕去除所述指定區段周圍的包層材料，使得所述指定區段形成懸空結構。

在上述技術方案的基礎上，所述方法還包括：在所述光子芯片或者晶圓表面上制備覆蓋摻雜后的所述指定區段的保護層。

在上述技術方案的基礎上，所述實現方法還包括：將泵浦源產生的泵浦光垂直耦合入摻雜后的所述指定區段。

在上述技術方案的基礎上，通過耦合器或者倒裝貼片所述泵浦源，將所述泵浦光垂直耦合入所述指定區段。

在上述技術方案的基礎上，所述泵浦源為垂直腔面發射激光器、法布里波羅腔激光器或者分布反饋布拉格激光器。

本發明還提供一種波導，所述波導位于光子芯片上或者晶圓上，所述波導具有上述的波導光有源增益的實現方法制備的指定區段。

本發明還提供一種光器件，所述光器件包括光子芯片和泵浦源，其中，所述光子芯片具有上述的波導光有源增益的實現方法制備的波導，所述泵浦源產生的泵浦光垂直耦合到所述波導的指定區段。

與現有技術相比，本發明實施例波導光有源增益的實現方法，波導位于光子芯片或者晶圓上，在波導的指定區段上方制備窗口，使得指定區段暴露在光子芯片或者晶圓的表面上；對指定區段進行離子摻雜。對波導的指定區段進行離子摻雜，與光子芯片或者晶圓的制造工藝兼容性好，具有易于實現、制作成本低和可以實現晶圓級大規模制造的優點。

附圖說明

圖1是本發明實施例波導光有源增益的實現方法流程圖；