[发明专利]用于色散控制的芯片上集成的光波导结构及色散控制方法

权利要求书

1.一种芯片上集成的光波导色散控制方法，其中，芯片上集成的光波导的结构包括位于基底上面的波导芯区，所述波导芯区设有包层；所述波导芯区由上下两层不同折射率的材料构成；两层不同折射率的材料等宽，所述两层不同折射率的材料的折射率比值≥1.15；其特征在于：

该光波导色散控制方法是，首先，由预设的光波导的一组结构尺寸参数，计算得到一马鞍形色散曲线；然后，通过调整波导芯区与基底接触面的宽度、高折射率材料层的高度和低折射率材料层的高度中的一个或多个参数，从而实现色散控制，具体内容如下：

通过增大高折射率材料层的高度，使得马鞍形色散曲线向色散值增大的方向移动，且左峰的位移量大于右峰的位移量；

通过增大低折射率材料层的高度，使得马鞍形色散曲线向色散值减小的方向移动，且左峰的位移量小于右峰的位移量；

通过增大波导芯区与基底接触面的宽度，使得马鞍形色散曲线围绕该色散曲线凹谷范围内的一点逆时针旋转。

2.根据权利要求1所述一种芯片上集成的光波导色散控制方法，其特征在于，芯片上集成的光波导的结构中，所述两层不同折射率的材料从以下的第一组合、第二组合和第三组合的同一种组合中选择；

第一组合是指硫系玻璃组合，包括有低折射率的S基玻璃、高折射率的Se基玻璃和高折射率的Te基玻璃；

第二组合至少包括TiO₂、HfO₂、Al₂O₃、SiO₂、Ga₂O₃、Ta₂O₃、Bi₂O₃、AlN和Si₃N₄；

第三组合至少包括Ge，SiC，Si，Al₂O₃，金刚石，InP，GaAs。

3.根据权利要求2所述一种芯片上集成的光波导色散控制方法，其特征在于，所述S基玻璃至少包括Ge₂S₃、As₂S₃、Ge_xAs_yS_z和Ge_xP_yS_z，所述Se基玻璃至少包括Ge₂Se₃、As₂Se₃、Ge_xAs_ySe_z、Ge_xSb_ySe_z和Ge_xP_ySe_z，所述Te基玻璃至少包括Ge_xSb_yTe_z、Ge_xSe_yTe_z和As_xSe_yTe_z；其中，x，y，z表示不同的摩尔配比，且x+y+z＝100。

4.根据权利要求1所述一种芯片上集成的光波导色散控制方法，其特征在于，芯片上集成的光波导的基底为空心结构。

5.根据权利要求1所述一种芯片上集成的光波导色散控制方法，其特征在于，芯片上集成的光波导的基底的下部设有上凹的通槽。