[发明专利]一种片上偏振旋转测试装置和方法

说明书

本发明实施例公开了一种片上偏振旋转测试装置和方法，其中，所述装置包括第一测试结构和第二测试结构，其中：所述第一测试结构包括第一横电TE偏振光栅、第二TE偏振光栅和位于所述第一TE偏振光栅、第二TE偏振光栅之间的第一非对称波导；所述第二测试结构包括第三TE偏振光栅、横磁TM偏振光栅和位于所述第三TE偏振光栅、TM偏振光栅之间的第二非对称波导；所述第一非对称波导和第二非对称波导的长度相同，采用相同的双重曝光工艺制备而成。通过本发明实施例，可以在流片的初始阶段判断双重曝光工艺是否引入了偏振旋转，设计简单，测试效率高。

技术领域

本申请涉及但不限于硅基光子集成芯片领域，尤指一种片上偏振旋转测试装置和方法。

背景技术

光学耦合封装技术是硅基光电芯片封装的关键技术，用于解决光电芯片之间、光电芯片与外部光信号之间的互连问题。常用的耦合方式有，光栅耦合和SSC(Spot sizeconverter，模斑转换器)耦合，其中SSC耦合的效率较高，1dB带宽高且偏振不敏感。对于SSC耦合，其硅波导顶端的宽度对插损影响极大，顶端的宽度越窄SSC耦合的插损越小。而双重曝光工艺(Double Pattern)可以得到顶端非常尖锐的渐变波导，可以极大地降低SSC的插损，是目前SSC常用的制备方法之一。

双重曝光虽然可以极大地降低SSC的插损，但有可能会造成渐变波导两侧侧壁倾角不同。而在宽高相近、两侧侧壁倾角不等的波导中，极易发生TE(Transverse electric，横电)和TM(Transverse magnetic，横磁)偏振模式的转换，这对光学封装是极为不利的。在流片的初始阶段对双重曝光可能造成的偏振态转换进行测试是极为必要的，它可降低流片失败的风险。

发明内容

本发明实施例提供了一种片上偏振旋转测试装置和方法，以测试双重曝光工艺是否引入了偏振旋转。

本发明实施例提供了一种片上偏振旋转测试装置，包括第一测试结构和第二测试结构，其中：

所述第一测试结构包括第一横电TE偏振光栅、第二TE偏振光栅和位于所述第一TE偏振光栅、第二TE偏振光栅之间的第一非对称波导；

所述第二测试结构包括第三TE偏振光栅、横磁TM偏振光栅和位于所述第三TE偏振光栅、TM偏振光栅之间的第二非对称波导；所述第一非对称波导和第二非对称波导的长度相同，采用相同的双重曝光工艺制备而成。

本发明实施例还提供一种片上偏振旋转测试方法，使用所述的片上偏振旋转测试装置，包括：

分别向所述第一测试结构和第二测试结构输入波长变化的入射光；

获取所述第一测试结构输出的TE-TE透射谱线，以及获取所述第二测试结构输出的TE-TM透射谱线；

根据所述TE-TE透射谱线和TE-TM透射谱线确定偏振转换是否符合预设的要求。

本发明实施例还提供一种片上偏振旋转测试装置，包括多个测试结构，其中：

所述测试结构包括两个TE偏振光栅和一个非对称波导，所述非对称波导位于所述两个TE偏振光栅之间；

每个测试结构中的非对称波导长度不同，采用相同的双重曝光工艺制备而成。

本发明实施例还提供一种片上偏振旋转测试方法，使用所述的片上偏振旋转测试装置，包括：

分别向所述多个测试结构输入相同波长的入射光；

分别获取所述多个测试结构输出的TE-TE透射率；

根据得到的所述TE-TE透射率确定偏振转换是否符合预设的要求。