[发明专利]一种光子芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种光子芯片，包括铌酸锂薄膜调制器阵列(1)、第一光耦合阵列(2)和二氧化硅波导波分复用器(3)，其中：

所述铌酸锂薄膜调制器阵列(1)由一个及以上的铌酸锂薄膜调制器组成，用于对光信号进行调制；

所述第一光耦合阵列(2)由一个及以上的第一光耦合结构组成，所述第一光耦合结构的一端连接至对应的铌酸锂薄膜调制器，并且其另一端连接至所述二氧化硅波导波分复用器(3)，以将所述调制后的光信号传输至所述二氧化硅波导波分复用器(3)；

所述二氧化硅波导波分复用器(3)用于对所述调制后的光信号进行波分复用；

其中，所述铌酸锂薄膜调制器包括：

第一埋层二氧化硅(5)；

第一铌酸锂薄膜波导(6)，按照第一预设形状设置在所述第一埋层二氧化硅(5)上；

金属电极(7)，设置在所述第一铌酸锂薄膜波导层(6)两侧；

第一盖层二氧化硅(8)，覆盖在所述第一埋层二氧化硅(5)、第一铌酸锂薄膜波导(6)和金属电极(7)上。

2.根据权利要求1所述的光子芯片，其中，所述铌酸锂薄膜调制器还包括：

第一衬底(4)，所述第一埋层二氧化硅(5)设置在所述第一衬底(4)上；

终端电阻(9)，所述第一盖层二氧化硅(8)上设置有通孔以露出所述金属电极(7)，所述终端电阻(9)通过所述通孔与所述金属电极(7)连接；

金属引线(10)，通过所述通孔与所述金属电极(7)连接；

第一顶层二氧化硅(11)，覆盖在所述第一盖层二氧化硅(8)和终端电阻(9)上。

3.根据权利要求2所述的光子芯片，其中，所述第一光耦合结构包括：

第二衬底(4′)；

第二埋层二氧化硅(5′)，设置在所述第二衬底(4′)上；

第二铌酸锂薄膜波导(6′)，设置在所述第二埋层二氧化硅(5′)上，其形状为锥形结构，且横截面积较大的一端连接至所述第一铌酸锂薄膜波导(6)，横截面积较小的一端连接至所述二氧化硅波导波分复用器(3)；

第二盖层二氧化硅(8′)，覆盖在所述第二埋层二氧化硅(5′)和第二铌酸锂薄膜波导(6′)上；

第二顶层二氧化硅(11′)，覆盖在所述第二盖层二氧化硅(8′)上。

4.根据权利要求3所述的光子芯片，其中，所述二氧化硅波导波分复用器(3)包括：

第三衬底(4″)；

第三埋层二氧化硅(5″)，设置在所述第三衬底(4″)上；

二氧化硅波导(12)，按照第二预设形状设置在所述第三埋层二氧化硅(5″)上，并与所述第二铌酸锂薄膜波导(6′)横截面积较小的一端相连；

第三顶层二氧化硅(11″)，覆盖在所述二氧化硅波导(12)上。

5.根据权利要求4所述的光子芯片，其中，所述第一埋层二氧化硅(5)、第二埋层二氧化硅(5′)或第三埋层二氧化硅(5″)为单层二氧化硅或双层二氧化硅，所述单层二氧化硅的折射率高于所述第一衬底(4)、第二衬底(4′)或第三衬底(4″)的折射率，所述双层二氧化硅的折射率低于所述第一衬底(4)、第二衬底(4′)或第三衬底(4″)的折射率，且该双层二氧化硅中下层二氧化硅的折射率低于上层二氧化硅的折射率。

6.根据权利要求4所述的光子芯片，其中，所述第一盖层二氧化硅(8)、第二盖层二氧化硅(8′)或二氧化硅波导(12)的折射率与所述第一埋层二氧化硅(5)、第二埋层二氧化硅(5′)或第三埋层二氧化硅(5″)的折射率之差小于第一预设值。

7.根据权利要求4所述的光子芯片，其中，所述第一顶层二氧化硅(11)、第二顶层二氧化硅(11′)和第三顶层二氧化硅(11″)的折射率与所述第一衬底(4)、第二衬底(4′)和第三衬底(4″)的折射率之差小于第二预设值。