[发明专利]一种基于微环阵列的集成可调光延时线及其制备方法

权利要求书

1.一种基于微环阵列的集成可调光延时线，其特征在于：包括SOI衬底，所述SOI衬底上表面设置有由若干个耦合谐振腔光波导、若干个延时波导和若干个耦合波导组成的微环阵列以及输入波导和输出波导；若干个耦合谐振腔光波导在SOI衬底上表面从左到右依次分布；每个耦合谐振腔光波导中设置有奇数个前后依次级联的微环，其中位于耦合谐振腔光波导首末的两个微环，其靠近外侧的一端耦合连接有耦合波导；相邻的耦合谐振腔光波导通过耦合波导连接，且相邻的耦合谐振腔光波导之间的耦合波导上连接有延时波导；所述微环阵列一端的耦合谐振腔光波导，其位于首末的两个微环中靠近外侧的一端分别连接有输入波导和输出波导；

各个耦合谐振腔光波导中的微环的半径相同，不同耦合谐振腔光波导中的微环的半径根据耦合谐振腔光波导的分布位置从左向右线性增大；

所述耦合波导在其与微环耦合的位置弯曲设置；

所述耦合波导在其与延时波导连接的位置楔形设置。

2.根据权利要求1所述的集成可调光延时线，其特征在于：所述微环阵列中每两个相邻的耦合谐振腔光波导的中心波长间距相等，所述耦合谐振腔光波导的中心波长由微环的谐振公式得到，其公式如下：

m·λ₀＝n_eff·L

其中，m为谐振级数，λ₀为中心波长，n_eff为波导的有效折射率，L为微环的周长。

3.根据权利要求1所述的集成可调光延时线，其特征在于：所述SOI衬底由硅衬底以及沉积在硅衬底上表面的二氧化硅掩埋层组成，所述SOI衬底的上表面设置有硅芯层，所述硅芯层的上表面设置有二氧化硅包层，所述微环阵列、输入波导、输出波导设置在硅芯层中。

4.根据权利要求3所述的集成可调光延时线，其特征在于：所述二氧化硅包层的厚度为900nm，所述硅芯层的厚度为220nm，所述二氧化硅掩埋层的厚度为3μm，所述硅衬底的厚度为700μm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的集成可调光延时线，其特征在于：所述集成可调光延时线还包括若干个热光调谐器，每个微环的上表面覆盖设置有一个热光调谐器。

6.根据权利要求5所述的集成可调光延时线，其特征在于：所述热光调谐器的材质为镍铬和金，通过在所述微环对应的位置上溅射镍铬和金制成。

7.一种基于微环阵列的集成可调光延时线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在SOI衬底上旋涂电子胶，利用电子束曝光技术将耦合谐振腔光波导、延时波导、耦合波导、输入波导和输出波导的图形转移到电子胶上；

S2：利用感应耦合等离子体刻蚀方法对曝光区域进行刻蚀，然后去胶，即完成制备。