[发明专利]具有大热阻抗的光学器件

权利要求书

1.一种光学器件，包括：

衬底；

沉积在所述衬底上的中间层；以及

沉积在所述中间层上的半导体层，包括热可调谐的光波导和从所述半导体层的顶部延伸到与所述中间层邻近的所述半导体层的底部的通孔；

其中，所述半导体层的一部分自支撑地位于所述半导体层和所述衬底之间的间隙上方，其中，所述间隙对应于所述中间层的通过所述通孔可接触的去除的牺牲部分；

其中，所述半导体层的另一部分被所述中间层的剩余部分支撑；以及

其中，所述间隙增大所述半导体层和所述衬底之间的热阻抗，由此降低与对所述光波导的热调谐相关联的功率消耗。

2.如权利要求1所述的光学器件，其中，所述衬底包括硅。

3.如权利要求1所述的光学器件，其中，所述中间层包括氧化物。

4.如权利要求3所述的光学器件，其中，所述中间层包括二氧化硅。

5.如权利要求1所述的光学器件，其中，所述半导体层包括硅。

6.如权利要求1所述的光学器件，其中，所述衬底、所述中间层和所述半导体层包括绝缘体上硅技术。

7.如权利要求1所述的光学器件，其中，至少部分地从所述间隙除去空气。

8.如权利要求1所述的光学器件，其中，还包括在所述半导体层中定义的加热器。

9.如权利要求8所述的光学器件，其中，所述加热器包括无源电阻器或有源器件。

10.如权利要求1所述的光学器件，其中，还包括通过所述间隙之上的桥的所述半导体层和电源触点之间的电耦合。

11.如权利要求1所述的光学器件，其中，在所述中间层的所述剩余部分提供所述半导体层和电源触点之间的电耦合。

12.如权利要求1所述的光学器件，其中，还包括位于所述光波导中或与其邻近的加热器，被用来热调谐所述光波导，其中，对于所述光波导中的180°相移，所述加热器的功率消耗小于20mW。

13.如权利要求1所述的光学器件，其中，所述光波导被包括在：滤光镜、光复用器或光学解复用器中。

14.光学器件的多个实例的阵列，其中，所述光学器件的给定实例包括：

衬底；

沉积在所述衬底上的中间层；以及

沉积在所述中间层上的半导体层，包括热可调谐的光波导和从所述半导体层的顶部延伸到与所述中间层邻近的所述半导体层的底部的通孔；

其中，所述半导体层的一部分自支撑地位于所述半导体层和所述衬底之间的间隙上方，其中，所述间隙对应于所述中间层的通过所述通孔可接触的去除的牺牲部分；

其中，所述半导体层的另一部分被所述中间层的剩余部分支撑；以及

其中，所述间隙增大所述半导体层和所述衬底之间的热阻抗，由此降低与对所述光波导的热调谐相关联的功率消耗。

15.如权利要求14所述的光学器件阵列，其中，所述间隙增大到所述光学器件的其他实例的热阻抗。

16.如权利要求14所述的光学器件阵列，其中，所述衬底、所述中间层和所述半导体层包括绝缘体上硅技术。

17.如权利要求14所述的光学器件阵列，其中，还包括在所述半导体层中定义的加热器。

18.如权利要求17所述的光学器件阵列，其中，所述加热器便于所述光学器件的所述给定实例中的可编程温度，所述温度可以不同于所述光学器件的一个或多个其他实例中的温度。

19.如权利要求14所述的光学器件阵列，其中，还包括位于所述光波导中或与其邻近的加热器，被用来热调谐所述光波导，其中，对于所述光波导中的180°相移，所述加热器的功率消耗小于20mW。

20.一种用于制造光学器件的方法，包括：

减小三层结构中的半导体层的厚度，该三层结构包括衬底、沉积在衬底上的中间层，以及沉积在中间层上的半导体层；

打开从半导体层的顶部延伸到与中间层邻近的半导体层的底部的通孔；

除去中间层的牺牲部分，以便半导体层的一部分自支撑地位于半导体层和衬底之间的间隙之上，其中半导体层的另一部分被中间层的其余部分支撑；以及

限定基本上位于间隙之上的半导体层中的热可调谐光波导，由此降低与对光波导的热调谐相关联的功率消耗。