[發明專利]具有集成準直結構的光子芯片

有效

• 申請號: 201880032025.6
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN110637246B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: S·梅內佐
• 申請（專利權）人: 法國原子能源和替代能源委員會
• 主分類號: G02B6/34
• 分類號: G02B6/34;G02B6/42;G02B6/12;G02B6/43;G02B6/30
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 楊陽;林蕾

1.一種光子芯片，所述光子芯片包括由襯底支撐的導光層，所述導光層包括與表面耦合陣列光學耦合的導光結構，所述光子芯片具有在所述表面耦合陣列一側的正面、在所述襯底一側的背面，并且包括準直結構，所述準直結構集成在所述背面的層級上，用于增加從所述表面耦合陣列入射到所述準直結構上的光束的模式尺寸，

其中，所述表面耦合陣列配置成接收來自所述導光結構的光/傳輸去往所述導光結構的光，以及形成朝向集成在所述背面的層級處的所述準直結構的光/接收來自所述準直結構的光，以及

其中，所述準直結構是能夠將所入射的光束朝向所述正面反射的反射式結構。

2.根據權利要求1所述的光子芯片，其中，所述襯底由第一介電材料制成。

3.根據權利要求2所述的光子芯片，其中，所述背面涂覆有第二介電材料層，所述第二介電材料的有效折射率高于所述第一介電材料的有效折射率，并且其中所述準直結構形成在所述第二介電材料層中。

4.根據權利要求1所述的光子芯片，其中，所述襯底由硅制成。

5.根據權利要求4所述的光子芯片，其中，所述導光層位于介電材料層上，并且其中抗反射層被插入在所述襯底和所述介電材料層之間。

6.根據權利要求4所述的光子芯片，其中，所述襯底包括形成在所述表面耦合陣列和所述準直結構之間的光路上的空氣腔體或氧化物腔體。

7.根據權利要求1所述的光子芯片，其中，所述表面耦合陣列具有方向朝向所述光子芯片的所述背面的蝕刻齒。

8.根據權利要求1所述的光子芯片，其中，所述表面耦合陣列配置成接收來自所述導光結構的光/傳輸去往所述導光結構的光，以及形成朝向所述反射式準直結構的模式尺寸小于6μm的光束/接收來自所述反射 式準直結構的模式尺寸小于6μm的光束。

9.根據權利要求1所述的光子芯片，其中，所述背面具有與外部器件對準的圖案。

10.根據權利要求1所述的光子芯片，其中，所述導光結構包括有源光子組件，并且其中連接到所述有源光子組件的電互連形成在所述襯底中并在所述背面之上暴露。

11.根據權利要求1所述的光子芯片，進一步包括混合硅集成式激光器，所述混合硅集成式激光器包括增益結構，所述增益結構在所述導光層頂部并與所述導光結構光學耦合。

12.一種電光器件，包括根據權利要求10所述的光子芯片以及電子芯片，所述電子芯片安裝在所述光子芯片的所述背面并連接到所述電互連。

13.一種電光器件，包括根據權利要求11所述的光子芯片，所述光子芯片與根據權利要求1所述的光子芯片光學耦合。

14.一種用于制造光子芯片的方法，所述光子芯片包括由襯底支撐的導光層，所述導光層包括導光結構，所述光子芯片具有正面和在所述襯底一側的背面，所述方法包括以下步驟：在所述背面形成反射式準直結構；以及形成表面耦合陣列，所述表面耦合陣列配置成接收來自所述導光結構的光，以及形成方向朝向所述反射式準直結構的光束，從而使得所述光束由所述反射式準直結構朝向所述正面反射。