[发明专利]一种波导光栅滤波器及其制作方法

权利要求书

1.一种波导光栅滤波器，所述波导光栅滤波器包括衬底(1)和设置在衬底(1)上的波导(2)，所述波导(2)包括波导主体(202)、设于波导主体(202)以上的二氧化硅上包层(203)和设于二氧化硅上包层(203)以上的薄膜加热器层(204)，所述波导主体(202)两侧刻有光栅；

其特征在于所述波导光栅滤波器还包括用于支撑波导(2)的梁柱结构(3)；

所述梁柱结构(3)包括位于波导(2)两侧、设置在衬底(1)上的柱结构(302)和用于连接柱结构(302)的梁结构(301)；

波导(2)与衬底(1)之间具有空气隙(201)；

所述波导光栅滤波器的制作方法包括以下步骤：

(1)取SOI晶片，在所述晶片上层涂覆光刻胶，构造波导(2)和梁柱结构(3)；所述SOI晶片具有硅材料衬底、二氧化硅中间层和顶层硅；

(2)对所述光刻胶层曝光显影，除去波导(2)和梁柱结构(3)以外的光刻胶层，并以余下的光刻胶层为掩膜进行刻蚀，除去掩膜以外的顶层硅，得到两侧具有光栅的波导；

(3)通过湿法腐蚀掉所述波导(2)下方的二氧化硅中间层，构成空气隙(201)，且保留梁柱结构(3)部分二氧化硅中间层以构成柱结构(302)；

(4)在波导(2)上部沉积二氧化硅上包层(203)；

(5)在二氧化硅上包层(203)的上表面构造薄膜加热器层(204)。

2.根据权利要求1所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述梁柱结构(302)包括对称设置在波导主体(202)两侧、周期性设置的多个梁柱单元，相邻梁柱单元间距为5～20μm。

3.根据权利要求1所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述波导主体(202)为脊形波导，所述光栅刻在脊形波导的内脊两侧。

4.根据权利要求3所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述光栅是矩形光栅。

5.根据权利要求3所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述光栅的中心波长在通信波段C波段。

6.根据权利要求1所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述空气隙(201)的高度为200-300nm。

7.根据权利要求1所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述薄膜加热器层(204)是金属薄膜加热器层，其包括位于下部的镍层和位于上部金层。

8.根据权利要求1所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述波导光栅滤波器还包括设置在波导(2)两端、通过锥形过渡段连接的光输入端(4)和光输出端(5)。

9.根据权利要求1所述的波导光栅滤波器，其特征在于所述步骤(4)中，通过等离子体增强化学气相沉积法在波导(2)上部沉积二氧化硅上包层(203)。