[发明专利]基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片，其特征在于：包括阵列波导光栅（1）、若干个不同长度的螺旋线（2）；所述阵列波导光栅（1）包括中心输入波导（3）、输入波导（8）、第一平板波导耦合器（4）、阵列波导（5）、第二平板波导耦合器（6）、中心输出波导（7）、输出波导（9），所述的中心输入波导（3）依次与第一平板波导耦合器（4）、阵列波导（5）、第二平板波导耦合器（6）、中心输出波导（7）连接；以阵列波导（5）为中心，若干个不同长度的螺旋线（2）分别对称的排列在阵列波导（5）的上下侧，并与阵列波导光栅（1）上下侧对应的输入波导（8）的一端、输出波导（9）的一端相连接；所述输入波导（8）的另一端与第一平板波导耦合器连接，所述输出波导（9）的另一端与第二平板波导耦合器连接；所述螺旋线（2）与阵列波导光栅（1）以回环的方式形成闭环结构，若干个不同长度的螺旋线（2）采用上下错位设置。

2.根据权利要求1所述的基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片，其特征在于：所述螺旋线（2）、输入波导（8）、输出波导（9）、阵列波导（5）均包括矩形波导、矩形波导上下设置的包层；所述的矩形波导采用氮化硅作为波导层，采用二氧化硅作为包层。

3.根据权利要求2所述的基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片，其特征在于：所述矩形波导的宽高比为10：1。

4.根据权利要求3所述的基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片，其特征在于：所述矩形波导的宽高为2um x 0.2um；所述包层为5um厚的二氧化硅。

5.根据权利要求1所述的基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片，其特征在于：所述的阵列波导光栅（1）为正交型阵列波导光栅。

6.根据权利要求5所述的基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片，其特征在于：所述中心输入波导（3）数量为1条，输入波导（8）数量为8条；所述中心输出波导（7）数量为1条，输出波导（9）数量为8条；所述螺旋线数量为8个；所述输入波导（8）通过螺旋线与对应的输出波导（9）连接；所述阵列波导数为53条，输入波导、输出波导中心间隔均为3-5um。

7.根据权利要求1所述的基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片，其特征在于：所述的螺旋线（2）为直弯型螺旋线；所述直弯型螺旋线的参数为弯曲半径>120um、弯曲类型Spline bend、波导的环绕数1-3、波导间隔5-15um。

8.一种基于以上权利要求1~7任一项所述的基于氮化硅光波导的可调微波光子真延时芯片的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

S1：在5um二氧化硅片上生长200nm的氮化硅波导材料；

S2：甩胶及前烘；

S3：进行EBL曝光；

S4：显影定影；

S5：进行RIE氮化硅刻蚀工艺及ICP打氧工艺；

S6：利用CVD生长5um的二氧化硅包层；

S7：进行解理与测试。