[發明專利]非線性狹縫光波導和及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110316133.X
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113093330A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 雷蕾;王永華;何蘇;葉飄飄;董文嬋
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/13
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

1.一種非線性狹縫光波導，包括狹縫光波導本體，所述狹縫光波導本體包括單晶硅層，所述單晶硅層上設置有狹縫波導，其特征在于：還包括用于光通過的非線性增強層，所述非線性增強層覆蓋于設置有所述狹縫波導的表面并填充狹縫。

2.如權利要求1所述的非線性狹縫光波導，其特征在于：所述非線性增強層的材料的非線性克爾系數遠大于單晶硅的非線性克爾系數。

3.如權利要求1所述的非線性狹縫光波導，其特征在于：所述非線性增強層的材料為MEH-PPV、DDMEBT中的任一種。

4.如權利要求1-3任一項所述的非線性狹縫光波導，其特征在于：所述非線性增強層延伸至開設有所述狹縫波導的所述單晶硅層的表面，并覆蓋所述單晶硅層的表面。

5.如權利要求1-3任一項所述的非線性狹縫光波導，其特征在于：所述非線性增強層的厚度為250nm(220nm-400nm)。

6.如權利要求1-3任一項所述的非線性狹縫光波導，其特征在于：所述狹縫波導的狹縫寬度為50nm(50nm-70nm)；和/或

所述單晶硅層中的硅波導寬度為350nm(250nm-400nm)；和/或

所述狹縫波導的狹縫長度為2mm(2mm-3mm)。

7.一種非線性狹縫光波導的制備方法，包括如下步驟：

提供狹縫光波導本體，所述狹縫光波導本體包括單晶硅層，所述單晶硅層設置有狹縫波導；

將含有用于光通過的非線性增強材料的溶液在設置有所述狹縫波導的所述單晶硅層表面成膜，形成非線性增強層，且使得所述非線性增強層填充在狹縫中并覆蓋所述狹縫波導的表面。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述將含有用于光通過的非線性增強材料的溶液在設置有所述狹縫波導的所述單晶硅層表面成膜的方法包括如下步驟：

將含有用于光通過的非線性增強材料與溶劑配制成溶液，再將所述溶液旋涂在所述單晶硅層的表面，然后抽真空處理，形成所述非線性增強層。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述非線性增強材料與溶劑配制成溶液的方法是將所述非線性增強材料與所述溶劑按照15mg：1.6mL(15mg:(1.4mL-1.7mL))的比例混合，并于65℃(60℃-70℃)加熱溶解配制成所述溶液；和/或

所述溶劑為甲苯。

10.如權利要求1-6任一項所述的非線性狹縫光波導在光學非線性器件、全光邏輯運算器件、碼型轉換器件、波長轉換器件和解復用器中的應用。