[发明专利]一种氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件，其特征在于，包括由二氧化硅包覆层包裹位于上层的反馈波导、集合子微环结构及底层的微环谐振腔，底层的所述微环谐振腔为跑道环形结构，上层的所述反馈波导与所述底层的微环谐振腔相互作用，将同一光源的光在器件中分为两束并在输出口发生共振输出，实现不同谱型的可调谐谐振滤波。

2.如权利要求1所述的氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件，其特征在于，位于上层的所述反馈波导上安装有定向的前耦合器和后耦合器，分别位于所述底层的微环谐振腔的直道段两侧，光输入所述前耦合器发生交叉耦合分成第一束光和第二束光；所述第一束光经过所述前耦合器后沿顺时针继续传播，在所述后耦合器交叉耦合进入上层的所述反馈波导，再经过所述前耦合器实现由顺时针光路向逆时针光路的耦合，最后由所述后耦合器输出；所述第二束光在所述前耦合器处沿上层的所述反馈波导继续传播到所述后耦合器输出，所述第一束光和所述第二束光在所述后耦合器发生共振，实现传输光的滤波现象。

3.如权利要求1所述的氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件，其特征在于，底层的所述跑道环形结构的所述微环谐振腔上方附着有加热电极，用于调制输出谐振峰。

4.如权利要求3所述的氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件，其特征在于，所述加热电极为金属加热器。

5.如权利要求3所述的氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件，其特征在于，所述集合子微环结构为2个，分别位于所述跑道环形结构两侧弯道段部分。

6.如权利要求1所述的氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件，其特征在于，所述反馈波导的损耗为1.6dB/cm。

7.一种制备氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)在InP衬底材料表面上沉积二氧化硅，然后再沉积氮化硅，基于电子束光刻、等离子体刻蚀等工艺，制备平面氮化硅微腔结构；

b)通过化学气相沉积覆盖二氧化硅包覆层；

c)对得到表面不平整的二氧化硅层，选择基于偏振技术的化学机械抛光(CMP)和反应离子图案化刻蚀(RIE)平坦二氧化硅表面；

d)在平滑二氧化硅层上再次沉积氮化硅层，并基于电子阻挡层(EBL)和RIE技术刻蚀氮化硅波导和微环结构；

e)利用光刻、剥离的技术工艺，在所述微腔结构上方制备电极加热器；

f)对所述电极加热器进行电调控操作，对芯片进行切割、抛光等制样处理。

8.如权利要求7所述的制备氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件的方法，其中步骤a)中沉积二氧化硅厚度为4微米。

9.如权利要求7所述的制备氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件的方法，其中步骤a)中沉积氮化硅厚度为200纳米。

10.如权利要求7所述的制备氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件的方法，其中步骤d)中再次沉积氮化硅厚度为200纳米。