[發明專利]端面耦合器和半導體器件

有效

• 申請號: 202110077861.X
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112904481B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 梁寒瀟;宋一品;周穎聰;巫海蒼;毛文浩;宋時偉;孫維祺;俞清揚
• 申請（專利權）人: 蘇州極刻光核科技有限公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/26
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 初媛媛;吳麗麗

1.一種端面耦合器，包括：

襯底，所述襯底中具有凹槽；

隔離層，所述隔離層位于所述襯底上；

覆蓋層，所述覆蓋層位于所述隔離層上；

第一光波導，所述第一光波導位于所述凹槽上方并且包括所述隔離層的一部分和所述覆蓋層的一部分；以及

第二光波導，所述第二光波導位于所述覆蓋層內并且關于所述第一光波導的中心軸線對稱地形成，所述第二光波導包括第一子光波導和第二子光波導，所述第二子光波導形成于所述第一子光波導上并且與所述第一子光波導對準；

其中，所述第一子光波導包括依次連接的第一漸變區域、第一線性區域、第二漸變區域和平板區域，所述第一漸變區域的寬度和所述第二漸變區域的寬度在遠離所述第一光波導的靠近光纖的端面的方向上逐漸增大，所述第一線性區域的寬度保持不變，并且

其中，所述第二子光波導包括依次連接的第三漸變區域和第二線性區域，所述第三漸變區域的寬度在遠離所述第一光波導的所述端面的方向上逐漸增大，所述第二線性區域的寬度保持不變,

其中，所述第一子光波導還包括第三線性區域，所述第三線性區域與所述第一漸變區域鄰接并且比所述第一漸變區域更靠近所述第一光波導的所述端面，并且

其中，所述第三線性區域的寬度保持不變并且小于或者等于所述第一漸變區域的最窄部分的寬度。

2.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第一漸變區域、所述第二漸變區域和所述第三漸變區域為線性漸變區域或者非線性漸變區域。

3.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第一線性區域的寬度大于或者等于所述第一漸變區域的最寬部分的寬度，并且小于或者等于所述第二漸變區域的最窄部分的寬度，并且其中，所述平板區域的寬度大于或者等于所述第二漸變區域的最寬部分的寬度。

4.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第二線性區域的寬度大于或者等于所述第三漸變區域的最寬部分的寬度。

5.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第二線性區域的頂部的寬度在100nm～4μm的范圍內。

6.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第二線性區域的側壁相對于所述第二線性區域的底部的夾角在20～90°的范圍內。

7.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第一漸變區域的長度大于5μm，并且其中，所述第一線性區域的長度大于5μm。

8.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第三漸變區域的長度大于5μm。

9.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，所述第二線性區域的遠離所述光纖的端面與所述平板區域的遠離所述光纖的端面位于同一平面上。

10.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，

所述第三線性區域的側壁相對于所述第三線性區域的底部的夾角在20～90°的范圍內。

11.根據權利要求1所述的端面耦合器，其中，

所述第二子光波導還包括第四線性區域，所述第四線性區域與所述第三漸變區域鄰接并且比所述第三漸變區域更靠近所述第一光波導的所述端面，并且

其中，所述第四線性區域的寬度保持不變并且小于或者等于所述第三漸變區域的最窄部分的寬度。

12.根據權利要求11所述的端面耦合器，其中，所述第三線性區域的端面和所述第四線性區域的端面為三角形，梯形或者矩形中的一種。

13.根據權利要求1-9中任一項所述的端面耦合器，其中，

所述第一子光波導的靠近光纖的端面與所述第一光波導的所述端面相距第一預定距離，所述第二子光波導的靠近光纖的端面與所述第一光波導的所述端面相距第二預定距離，所述第二預定距離大于或者等于所述第一預定距離。