[实用新型]对温度不敏感的阵列波导光栅

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成光电子器件领域，尤其涉及一种对温度不敏感的阵列波导光栅。

背景技术

阵列波导光栅(ArrayedWaveguideGrating,AWG)是集成光电子系统中的重要功能器件，可用于构建波分复用光通信系统中的波分复用器/解复用器、波长路由器。

目前，大多数用于构建阵列波导光栅的光电子材料(如硅、二氧化硅、磷化铟)都具有一定的热光效应，即该些光电子材料的折射率会随着温度的变化而变化。这种热光效应将导致阵列波导光栅的工作波长会随着温度的变化而发生漂移。

为此，业内人士提出制备对温度不敏感的阵列波导光栅，例如，第一种方案是采用负热光系数材料作为波导的上包层；第二方案是采用宽窄条形波导组合的方式构建阵列波导；第三方案是采用条形波导与沟道波导组合的方式构建阵列波导。

然而，上述几种方案虽然能实现温度不敏感特性，但都无法在实际应用中生产。第一方案中：负热光系数材料涂覆方案中常用的负热光系数材料与现有的微纳工艺不兼容；第二方案中：宽窄条形波导组合的方式其中现有工艺加工的窄波导损耗太大；第三方案中：条形波导与沟道波导组合的方案中最小线宽为几十nm因而难以加工。

为此，如何提供一种对现有工艺兼容，且能够实现对温度不敏感的阵列光栅波导成为当前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种对温度不敏感的阵列波导光栅，能够较好的兼容现有的制备工艺。

为实现上述目的，本实用新型提供一种对温度不敏感的阵列波导光栅，包括：输入星形耦合器、阵列波导、输出星形耦合器，其中，阵列波导由若干条光程长呈等差数列的波导构成，其特征在于：阵列波导中所有波导或部分波导由条形波导与条形-沟道混合型波导组合而成。

可选地，在所述阵列波导中每一波导包括：两段条形波导及一段条形-沟道混合型波导，且采用第一段条形波导、条形-沟道混合型波导、第二段条形波导依次级联的方式组合。

可选地，所述条形波导与条形-沟道混合型波导采用波导模式转换器连接。

可选地，所述波导模式转换器为多模干涉型波导模式转换器；

该多模干涉型波导模式转换器包括：多模波导区域、宽度渐变的条形-沟道混合型波导区域；

其中，所述多模波导区域的一端用于连接条形波导，另一端连接所述宽度渐变的沟道波导区域的一个波导端面，所述宽度渐变的条形-沟道混合型波导区域的另一波导端面用于连接条形-沟道混合型波导，所述宽度渐变的条形-沟道混合型波导区域中的沟道与所述条形-沟道混合型波导的沟道一一对应。

可选地，所述阵列波导光栅为非良导体材料的波导；

或者，所述阵列波导光栅为非良导体材料与金属结合的表面等离子体材料的波导。

可选地，所述表面等离子体材料的波导为：所述非良材料表面覆盖一层金属。

可选地，所述非良导体材料为电介质、半导体或有机物。

可选地，所述电介质为二氧化硅、二氧化钛或氧化镓；

和/或，所述半导体为硅、锗、氮化硅或三五族光电子化合物。

可选地，所述三五族光电子化合物为磷化铟或氮化镓。

可选地，所述表面等离子体材料的波导为下述的一种：

硅的表面覆盖一层银；

硅的表面覆盖一层金；

二氧化硅的表面覆盖一层银；

二氧化硅的表面覆盖一层金。

可选地，所述阵列波导中任意相邻波导中所包含的两种类型波导的长度差为：ΔL^I、ΔL^II；