[发明专利]与硅波导水平耦合

权利要求书

1.一种形成面光耦合器的方法，包括：

在硅衬底中形成沟槽；

在与所述沟槽分开的区域中，在所述硅衬底上方的氧化物层上形成第一波导，其中，所述第一波导和所述沟槽不交叠；

用介电材料填充所述沟槽；以及

在所述沟槽的至少一部分上方的所述介电材料上以图案化方式形成第二波导，所述第二波导设置为与所述第一波导光耦合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二波导设置在距所述沟槽的第一表面距离L处，其中，所述第二波导的在所述沟槽上方终止的第一端部具有第一尺寸，并且所述第二波导的远离所述第一端部的第二端部具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸，以及其中，所述第二波导的材料和所述第一尺寸将所述第二波导的模式尺寸限定为小于2L。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二波导的基本上平行于所述沟槽的所述第一表面的横向尺度在所述第一端部处比在所述第二端部处小，以及/或者

其中，所述第一波导的至少一部分与所述第二波导的至少所述第二端部交叠。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波导位于所述第二波导与所述硅衬底之间。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一波导包括与所述第二波导交叠的第三端部以及远离所述第三端部的第四端部，并且其中，所述第一波导具有沿着从所述第三端部到所述第四端部的方向增大的、基本上平行于所述第一表面的横向尺度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二波导包括硅、Si₃N₄和SiON中的一个或更多个。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述沟槽处切割所述硅衬底。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二波导的材料和所述第一尺寸将所述第二波导的竖直模式尺寸限定为小于2L。

9.一种面光耦合器装置，包括：

硅衬底，所述硅衬底具有边缘以及形成在所述边缘处的沟槽；

第一波导，所述第一波导在与所述沟槽分开的区域中形成在所述硅衬底上方的氧化物层上；

介电材料，所述介电材料填充所述沟槽；以及

第二波导，所述第二波导形成在所述沟槽的至少一部分上方的所述介电材料上并与所述第一波导竖直地分开，所述第二波导设置为与所述第一波导光耦合，其中，所述第二波导的第一端部和所述介电材料的侧部形成所述装置的面。

10.根据权利要求9所述的面光耦合器装置，其中，所述第二波导设置在距所述沟槽的第一表面距离L处，其中，所述第二波导的所述第一端部接近所述面并且具有第一尺寸，并且所述第二波导的远离所述第一端部的第二端部具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸，并且其中，所述第二波导的材料和所述第一尺寸将所述第二波导的模式尺寸限定为小于2L。

11.根据权利要求10所述的面光耦合器装置，其中，所述第二波导的基本上平行于所述沟槽的所述第一表面的横向尺度在所述第一端部处比在所述第二端部处小，以及/或者

其中，所述第一波导的至少一部分与所述第二波导的所述第二端部交叠。

12.根据权利要求9所述的面光耦合器装置，其中，所述第一波导位于所述第二波导与所述硅衬底之间。

13.根据权利要求12所述的面光耦合器装置，其中，所述第一波导与所述第二波导由介电材料层隔开。

14.根据权利要求10所述的面光耦合器装置，其中，所述第一波导包括与所述第二波导交叠的第三端部以及远离所述第三端部的第四端部，并且其中，所述第一波导具有沿着从所述第三端部到所述第四端部的方向增大的、基本上平行于所述第一表面的横向尺度。

15.根据权利要求9所述的面光耦合器装置，其中，所述第二波导包括硅、Si₃N₄和SiON中的一个或更多个。