[發明專利]集成硅基布拉格反射器的合分波器件及制備方法

有效

• 申請號: 202110675194.5
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113376748B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 陳寅芳;徐長達;陳少康;李明;祝寧華
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種集成硅基布拉格反射器的合分波器件，其特征在于，包括：

襯底；

多個濾波用布拉格反射器，形成于所述襯底上，用于對不同波長的輸入光進行濾波；

反射用布拉格反射器，形成于所述襯底上，用于對經所述濾波用布拉格反射器濾波的輸出光進行反射；

增透用布拉格反射器，形成于所述襯底上，用于對經所述反射用布拉格反射器反射的反射光進行透射；

其中，所述輸入光射入所述濾波用布拉格反射器進行濾波，所述濾波用布拉格反射器的輸出光射入所述反射用布拉格反射器或所述增透用布拉格反射器；

在所述輸出光射入所述反射用布拉格反射器的情況下，所述輸出光經過所述反射用布拉格反射器反射至下一個濾波用布拉格反射器，再經過下一個所述濾波用布拉格反射器的折射，與下一個濾波用布拉格反射器的輸出光合并；

在所述輸出光射入所述增透用布拉格反射器的情況下，所述濾波用布拉格反射器位于最低端，所述輸出光與經過最低端濾波用布拉格反射器折射的光合并，經過所述增透用布拉格反射器后輸出，實現光波的合并。

2.根據權利要求1所述的合分波器件，其特征在于，多個濾波用布拉格反射器沿直線排列。

3.根據權利要求1所述的合分波器件，其特征在于，所述反射用布拉格反射器包括多層堆疊的第一介質膜對；其中，所述第一介質膜對包括折射率不同的第一介質膜和第二介質膜。

4.根據權利要求3所述的合分波器件，其特征在于，所述反射用布拉格反射器中所述第一介質膜對的堆疊層數越多，所述反射用布拉格反射器的反射率越高。

5.根據權利要求3所述的合分波器件，其特征在于，所述增透用布拉格反射器或者所述濾波用布拉格反射器包括多層堆疊的第二介質膜對和半波層；

其中，所述第二介質膜對包括折射率不同的第三介質膜和第四介質膜；

其中，所述半波層包括第三介質膜或者第四介質膜；

其中，所述半波層形成于所述多層堆疊的第二介質膜對內。

6.根據權利要求5所述的合分波器件，其特征在于，所述第一介質膜對中的所述第一介質膜的厚度或者所述第二介質膜的厚度包括介質膜內光波長的四分之一；

所述第二介質膜對中的所述第三介質膜的厚度或者所述第四介質膜的厚度包括介質膜內光波長的四分之一。

7.根據權利要求5所述的合分波器件，其特征在于，所述第一介質膜對中的所述第一介質膜和所述第二介質膜包括硅基介質膜；

所述第二介質膜對中的所述第三介質膜或者所述第四介質膜包括硅基介質膜。

8.根據權利要求1所述的合分波器件，其特征在于，所述襯底包括硅片或石英玻璃。

9.一種集成硅基布拉格反射器的合分波器件的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上形成圖案化的光刻膠；

以所述圖案化的光刻膠為掩膜，刻蝕所述襯底；

對所述襯底進行填充；

解理，在所述襯底上形成多個濾波用布拉格反射器、反射用布拉格反射器和增透用布拉格反射器；

其中，所述多個濾波用布拉格反射器能夠對不同波長的輸入光進行濾波，所述濾波用布拉格反射器的輸出光能夠射入所述反射用布拉格反射器或所述增透用布拉格反射器；

在所述濾波用布拉格反射器的輸出光射入所述反射用布拉格反射器的情況下，所述濾波用布拉格反射器的輸出光經過所述反射用布拉格反射器反射至下一個濾波用布拉格反射器，再經過下一個所述濾波用布拉格反射器的折射，與下一個濾波用布拉格反射器的輸出光合并；

在所述濾波用布拉格反射器的輸出光射入所述增透用布拉格反射器的情況下，所述濾波用布拉格反射器位于最低端，所述濾波用布拉格反射器的輸出光與經過最低端濾波用布拉格反射器折射的光合并，經過所述增透用布拉格反射器后輸出，實現光波的合并。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，

其中，對所述襯底進行填充包括：

填充有機材料、再生長或者濺射無機材料。