[发明专利]偏振分束器及其形成方法

权利要求书

1.一种偏振分束器，其特征在于，包括：

衬底；

位于所述衬底表面且均沿第一方向延伸的第一波导、狭缝波导和第二波导；所述第一波导、所述狭缝波导与所述第二波导在沿与所述第一方向垂直的第二方向上平行排列，且所述狭缝波导位于所述第一波导与所述第二波导之间；所述第一方向为光线的传播方向，所述第一方向与所述第二方向均为平行于所述衬底的方向，所述狭缝波导包括沿第三方向依次叠置的第一材料层、狭缝层和第二材料层，所述第一材料层与所述第二材料层的折射率均大于所述狭缝层的折射率，且所述第二材料层为氮化硅材料层，所述第三方向为垂直于所述衬底的方向；

所述光线中的横磁偏振光能够自所述第一波导经所述狭缝波导耦合至所述第二波导。

2.根据权利要求1所述的偏振分束器，其特征在于，所述第一波导与所述第二波导的材料相同，且所述第一波导与所述第二波导对称分布于所述狭缝波导的相对两侧。

3.根据权利要求1所述的偏振分束器，其特征在于，所述第一材料层、所述第一波导与所述第二波导同层设置。

4.根据权利要求3所述的偏振分束器，其特征在于，在所述第一方向上，所述第一波导与所述第二波导的长度均大于所述狭缝波导。

5.根据权利要求4所述的偏振分束器，其特征在于，所述第一波导与所述第二波导均为硅波导；所述第一材料层为硅材料层，所述狭缝层的材料为二氧化硅。

6.根据权利要求5所述的偏振分束器，其特征在于，所述第一材料层的厚度为200nm～240nm，所述第二材料层的厚度为280nm～320nm。

7.根据权利要求5所述的偏振分束器，其特征在于，所述狭缝层的厚度为30nm～70nm。

8.一种偏振分束器的形成方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供衬底；

于所述衬底表面形成均沿第一方向延伸的第一波导、狭缝波导和第二波导；所述第一波导、所述狭缝波导与所述第二波导在沿与所述第一方向垂直的第二方向上平行排列，且所述狭缝波导位于所述第一波导与所述第二波导之间，所述狭缝波导包括沿第三方向依次叠置的第一材料层、狭缝层和第二材料层，所述第一材料层与所述第二材料层的折射率均大于所述狭缝层的折射率，且所述第二材料层为氮化硅材料层，所述第三方向为垂直于所述衬底的方向；所述第一方向为光线的传播方向，所述第一方向与所述第二方向均为平行于所述衬底的方向；所述光线中的横磁偏振光能够自所述第一波导经所述狭缝波导耦合至所述第二波导。

9.根据权利要求8所述的偏振分束器的形成方法，其特征在于，所述第一波导与所述第二波导的材料相同，且所述第一波导与所述第二波导对称分布于所述狭缝波导的相对两侧。

10.根据权利要求9所述的偏振分束器的形成方法，其特征在于，所述衬底为SOI衬底；于所述衬底表面形成均沿第一方向延伸且相互平行的第一波导、狭缝波导和第二波导的具体步骤包括：

刻蚀所述SOI衬底的顶层硅，形成所述第一波导、所述第二波导和所述第一材料层；

沉积二氧化硅于所述第一材料层表面，形成所述狭缝层；

沉积氮化硅于所述狭缝层表面，经过光刻与刻蚀后形成所述第二材料层；沉积二氧化硅材料于所述第一波导、所述第二波导与所述狭缝波导表面，形成上包层。