[發(fā)明專利]一種具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)及硅基晶圓

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110421493.6
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN112817088A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡朝陽;孫旭;陳曉剛;汪軍平;林天營
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州海光芯創(chuàng)光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/24
• 分類號: G02B6/24;G02B6/36;G02B6/27;G02B6/32
• 代理公司: 蘇州新知行知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32414
• 代理人: 馬素琴

1.一種具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括硅光芯片，所述硅光芯片包括功能區(qū)，所述功能區(qū)外圍設(shè)有耦合區(qū)，所述耦合區(qū)上設(shè)有與功能區(qū)耦合的硅光波導(dǎo)，所述硅光波導(dǎo)外側(cè)的耦合區(qū)內(nèi)設(shè)有用于放置至少一個功能元件的功能元件刻槽，所述硅光波導(dǎo)與功能元件刻槽之間的耦合區(qū)上設(shè)有至少一個透鏡刻槽，所述透鏡刻槽內(nèi)設(shè)有硅透鏡或硅透鏡陣列，通過硅透鏡或硅透鏡陣列實現(xiàn)硅光波導(dǎo)與功能元件的耦合。

2.如權(quán)利要求1所述的具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述功能元件包括單模光纖，所述透鏡刻槽為一個，所述功能元件刻槽為與單模光纖形狀匹配的V型刻槽。

3.如權(quán)利要求1或2所述的具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述功能元件包括光源芯片，所述透鏡刻槽為兩個，且兩個透鏡刻槽之間的耦合區(qū)上設(shè)有隔離器刻槽，所述隔離器刻槽內(nèi)設(shè)有用于防止反射光影響光源芯片的激光器內(nèi)部發(fā)光性能的隔離器。

4.如權(quán)利要求1所述的具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述透鏡刻槽為深刻槽，且深刻槽的深度為10~200微米。

5.如權(quán)利要求4所述的具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述深刻槽內(nèi)預(yù)留對準(zhǔn)導(dǎo)向槽，用于硅透鏡或硅透鏡陣列與硅光芯片的無源對準(zhǔn)。

6.如權(quán)利要求1所述的具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述硅透鏡或硅透鏡陣列通過氧氣等離子氧化的方式或者光路膠固定在透鏡刻槽內(nèi)。

7.一種硅基晶圓，其特征在于：包括晶圓基體，所述晶圓基體上設(shè)有陣列排布的多個硅光芯片，所述硅光芯片上具有權(quán)利要求1-5任一項所述的耦合結(jié)構(gòu)。

8.一種具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括硅光芯片和硅基基板，所述硅光芯片設(shè)置在硅基基板上，所述硅光芯片外圍的硅基基板上設(shè)有用于放置至少一個功能元件的功能元件刻槽，所述硅光芯片與功能元件刻槽之間的硅基基板上設(shè)有至少一個透鏡刻槽，所述透鏡刻槽內(nèi)設(shè)有硅透鏡或硅透鏡陣列，通過硅透鏡或硅透鏡陣列實現(xiàn)硅光芯片內(nèi)部的硅光波導(dǎo)與功能元件的耦合。

9.如權(quán)利要求8所述的具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述功能元件為單模光纖，所述透鏡刻槽為一個，所述功能元件刻槽為與單模光纖形狀匹配的V型刻槽。

10.如權(quán)利要求8所述的具有低耦合插損的硅光芯片耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述功能元件為光源芯片，所述透鏡刻槽為兩個，且兩個透鏡刻槽之間的耦合區(qū)上設(shè)有隔離器刻槽，所述隔離器刻槽內(nèi)設(shè)有用于防止反射光影響光源芯片的激光器內(nèi)部發(fā)光性能的隔離器。