一种基于周期性相移光栅的薄膜铌酸锂滤波器及相应的膜厚自适应方法

    公开(公告)号:CN118915228A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410929159.5

    申请日:2024-07-11

    摘要: 本发明属于集成光电子技术领域,公开了一种基于周期性相移光栅的薄膜铌酸锂滤波器及相应的膜厚自适应方法,该器件的铌酸锂薄膜层包括总线连接波导、模式转换器、过渡波导、周期性相移光栅反射器、直通过渡波导、直通连接波导和分支波导;周期性相移光栅反射器由矩形波导以及位于两侧的具有不等宽度的矩形光栅齿突起和矩形光栅齿槽凹陷构成;分布在矩形波导任意一侧的光栅齿每相隔距离L,对应的光栅齿其宽度将发生变化,其它光栅齿的宽度保持不变,由此形成相移。本发明通过对滤波器的细节结构进行改进,能够有效解决电子束曝光设备分辨率受限的情况下,光栅中心反射波长难以精细调控以及窄通道间距波分复用器实际制作难度大的技术问题。

    一种灰度曝光制备2.5D微纳结构的方法

    公开(公告)号:CN113173559B

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202110470835.3

    申请日:2021-04-29

    IPC分类号: B81C1/00 G03F7/00

    摘要: 本发明公开了一种灰度曝光制备2.5D微纳结构的方法,属于半导体学中的微观结构技术领域。包括:将2.5D微纳结构的高度分成2N个等级,建立对应的N张二元曝光版图,其中N>I;再获取所述N张二元曝光版图的并集,建立一个额外的补偿版图;在硅片上旋涂光刻胶后进行N+1次分层曝光,获取包含2N种高度的光刻胶层;以光刻胶层作掩膜进行干法刻蚀制备纳米压印模板,通过软膜热固化纳米压印,再加上紫外固化纳米压印的二次转印即可批量生产。本发明的纳米压印模板图形精度高,具有2N个不同高度,且通过软膜转印、纳米压印、干法刻蚀制备的微纳结构效率高、成品率高、尺寸精确。

    基于行波电极结构的硅基薄膜铌酸锂宽带电光调制器芯片

    公开(公告)号:CN116560119A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202310746818.7

    申请日:2023-06-25

    IPC分类号: G02F1/035 G02F1/03

    摘要: 本发明公开了一种基于行波电极结构的硅基薄膜铌酸锂宽带电光调制器芯片,属于电光调制技术领域,包括:在铌酸锂上刻蚀的波导结构及电极结构;所述波导结构包括:输入波导、光分束器、第一直波导、第一弯曲波导、第二直波导、第二弯曲波导、光合束器及输出波导;所述电极结构包括:GSG型平面电极及设在GSG型平面电极两侧内的容性负载行波电极,且所述容性负载行波电极对称排布在所述第一直波导和所述第二直波导两侧。本发明通过在两个调制直波导之后设置对应的弯曲波导结构以及容性负载行波电极,能够有效改善硅基薄膜铌酸锂电光调制器的阻抗匹配、降低射频反射、提升电光调制器的带宽,并显著降低制备工艺的难度。

    一种基于薄膜铌酸锂的电控可调偏振分束方法及器件

    公开(公告)号:CN113534504B

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202110851409.4

    申请日:2021-07-27

    IPC分类号: G02F1/01 G02F1/03 G02F1/035

    摘要: 本发明公开了一种基于薄膜铌酸锂的电控可调偏振分束方法及器件,属于集成光学领域。方法包括:将包含TE模式和TM模式两个偏振态的输入光分成强度和相位都相同的两路光束,通过铌酸锂的电光效应和热光效应调控两路光束之间的相位差;当TE模式的相位差满足(2m+3/2)π,且TM模式的相位差满足(2m+1/2)π时,两个偏振态分离并分别从一路径独立输出;其中,m位自然数;当TM模式的相位差满足(2m+3/2)π,且TE模式的相位差满足(2m+1/2)π时,两个偏振态的输出路径切换。本发明基于铌酸锂波导的电光效应和热光效应共同调节TM模式和TM模式两个偏振态的相位,能够实现TE偏振态和TM偏振态的分束及输出路径的快速切换;同时,本发明具备小尺寸、低损耗、高切换速度等优势。

    一种基于铌酸锂薄膜的大模斑水平端面耦合器

    公开(公告)号:CN113777711A

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202110890825.5

    申请日:2021-08-04

    IPC分类号: G02B6/26 G02B6/14

    摘要: 本发明公开了一种基于铌酸锂薄膜的大模斑水平端面耦合器,属于集成光器件技术领域。本发明所述耦合器包括双层倒锥和包层波导;所述双层倒锥包括上层倒锥和下层倒锥;所述下层倒锥材料为二氧化硅和铌酸锂,所述上层倒锥材料为铌酸锂;所述包层波导覆盖于所述双层倒锥上,所述包层波导的材料为氮氧化硅,包层波导的截面呈现出圆顶凸字形。所述下层倒锥延伸至耦合器芯片端面;所述上层倒锥截止于所述下层倒锥的铌酸锂层之上。本发明基于铌酸锂薄膜的大模斑水平端面耦合器在不增加额外光刻步骤的情况下,增大耦合器模斑尺寸,提升耦合器耦合效率。

    一种薄膜铌酸锂单偏振波导及其制备方法

    公开(公告)号:CN110989076A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911279183.4

    申请日:2019-12-12

    IPC分类号: G02B6/10 G02B6/126 G02B6/136

    摘要: 本发明公开了一种薄膜铌酸锂单偏振波导及其制备方法,属于集成光子学领域。该波导从上至下包括上包层、铌酸锂薄膜波导芯层、下包层和衬底层;所述铌酸锂薄膜波导芯层包括脊形波导和位于所述脊形波导两侧的槽形区域;脊形波导的宽度和刻蚀深度小于TM0模式存在截止值,脊形波导中的TM0模式与和所述槽形区域中的TE1模式发生交叉耦合;槽形区域的宽度取值使得从所述脊形波导中TM0模式耦合到两侧槽形区域的TE1模式与泄漏到槽形区域的TM0模式发生相干相长。通过优化微纳光波导结构的几何参数,获得仅支持TE0模式稳定传输的波导结构。本发明中的薄膜铌酸锂单偏振波导对光场的限制能力强,提高了器件的集成度,简化了工艺流程。

    SOI上用于电子束套刻的凹陷型对准标记及制作方法

    公开(公告)号:CN102983119B

    公开(公告)日:2015-08-26

    申请号:CN201210474410.0

    申请日:2012-11-22

    IPC分类号: H01L23/544 H01L21/02 G03F9/00

    摘要: 本发明公开了一种SOI衬底上电子束套刻工艺所需的凹陷型对准标记制作方法,具体为:清洗SOI衬底;在SOI衬底上涂敷光学抗蚀剂,采用光刻工艺将对准标记的版图转移到光学抗蚀剂上;在SOI衬底和光学抗蚀剂表面镀金属薄膜;剥离去除镀在光学抗蚀剂上的金属薄膜;在剥离金属薄膜处刻蚀SOI衬底的硅和二氧化硅,得到凹陷型对准标记;去除SOI衬底上余下的金属薄膜。本发明制作的得到凹陷型对准标记侧壁陡直性好,提高了薄顶硅层SOI上凹陷型标记的套刻精度,且与CMOS工艺兼容,能应用于高温外延生长、高温氧化等工艺而无需担心引入杂质,也不需担心标记的变形或移位。

    一种薄膜铌酸锂平台的偏振分束器

    公开(公告)号:CN118330810A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410441466.9

    申请日:2024-04-12

    摘要: 本发明属于集成光器件领域,公开了一种铌酸锂平台的偏振分束器,该偏振分束器自下而上依次包括:衬底层、下包层、波导层和上包层;波导层包括直行多模波导,连接在多模波导入射端的两个入射光波导,以及连接在多模波导出射端的两个出射光波导;其中,两个入射光波导分别基于多模波导的两侧倾斜布置,两个出射光波导分别基于多模波导的两侧倾斜布置,且两个入射光波导和两个出射光波导基于多模波导延长线均各自独立呈5‑10°倾角。本发明设计倾斜出入射波导,极大减小了多模干涉区域的宽度,多模干涉区的长度与其宽度的平方成正比,使得本发明的器件尺寸为传统器件的几十分之一,利于实现薄膜铌酸锂材料平台偏振分束器的高集成化和小型化。