[發明專利]異質光功率分配器/組合器

在審

• 申請號: 202111100779.0
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN114252954A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 卞宇生
• 申請（專利權）人: 格芯（美國）集成電路科技有限公司
• 主分類號: G02B6/10
• 分類號: G02B6/10;G02B6/12
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及異質光功率分配器/組合器，揭示了光功率分配器/組合器的結構以及形成光功率分配器/組合器的結構的方法。第一波導芯位于鄰近第二波導芯。該第一波導芯包括第一端面以及向該第一端面錐形化的第一錐形段。該第二波導芯包括第二端面以及向該第二端面錐形化的第二錐形段。第三波導芯位于與該第一波導芯及該第二波導芯不同的層級中。該第三波導芯包括第三端面以及向該第三端面錐形化的第三錐形段。該第三錐形段包括橫向位于該第一波導芯的該第一錐形段與該第二波導芯的該第二錐形段之間的部分。

技術領域

本發明涉及光子芯片，尤其涉及光功率分配器/組合器的結構以及形成光功率分配器/組合器的結構的方法。

背景技術

光子芯片用于許多應用及系統中，例如數據通信系統及數據計算系統。光子芯片將光學組件(例如波導、光學開關，以及光學耦合器)與電子組件(例如場效應晶體管)集成于統一的平臺中。除其它因素以外，布局面積、成本以及操作開銷可通過集成兩種類型的組件來減小。

光功率分配器是一種常用于光子芯片中的光學組件，用以以所需的耦合比(coupling ratio)在多個波導之間分配光功率?？蓪⑼唤Y構用作光功率組合器，以組合自多個波導接收的光功率。傳統的光功率分配器/組合器往往具有大于預期的足印(footprint)，且此外，可能呈現高于預期的插入損耗(insertion loss)。

需要改進的光功率分配器/組合器的結構以及形成光功率分配器/組合器的結構的方法。

發明內容

在本發明的一個實施例中，提供一種光功率分配器/組合器的結構。該結構包括第一波導芯以及位于鄰近該第一波導芯的第二波導芯。該第一波導芯包括第一端面以及向該第一端面錐形化的第一錐形段。該第二波導芯包括第二端面以及向該第二端面錐形化的第二錐形段。該結構包括位于與該第一波導芯及該第二波導芯不同的層級中的第三波導芯。該第三波導芯包括第三端面以及向該第三端面錐形化的第三錐形段。該第三錐形段包括橫向位于該第一波導芯的該第一錐形段與該第二波導芯的該第二錐形段之間的部分。

在本發明的一個實施例中，提供一種形成光功率分配器/組合器的結構的方法。該方法包括：形成第一波導芯以及位于鄰近該第一波導芯的第二波導芯；以及形成位于與該第一波導芯及該第二波導芯不同的層級中的第三波導芯。該第一波導芯包括第一端面以及向該第一端面錐形化的第一錐形段。該第二波導芯包括第二端面以及向該第二端面錐形化的第二錐形段。該第三波導芯包括第三端面以及向該第三端面錐形化的第三錐形段。該第三錐形段包括橫向位于該第一波導芯的該第一錐形段與該第二波導芯的該第二錐形段之間的部分。

附圖說明

包含于并構成本說明書的一部分的附圖示例說明本發明的各種實施例，并與上面所作的有關本發明的概括說明以及下面所作的有關這些實施例的詳細說明一起用以解釋本發明的這些實施例。在這些附圖中，類似的附圖標記表示不同視圖中類似的特征。

圖1顯示包括依據本發明的實施例處于處理方法的初始制造階段的結構的光子芯片的俯視圖。

圖2顯示大體沿圖1中的線2-2所作的剖視圖。

圖3顯示處于圖1之后的該處理方法的制造階段的該結構的俯視圖。

圖4顯示大體沿圖3中的線4-4所作的剖視圖。

圖5顯示處于圖4之后的該處理方法的制造階段的該結構的剖視圖。

圖6顯示依據本發明的替代實施例的結構的剖視圖。

圖7顯示依據本發明的替代實施例的結構的俯視圖。

圖8顯示大體沿圖7中的線8-8所作的剖視圖。

圖9顯示依據本發明的替代實施例的結構的俯視圖。

圖10顯示大體沿圖9中的線10-10所作的剖視圖。