[发明专利]LNOI基脊型光波导端面耦合结构及其应用

权利要求书

1.一种LNOI基脊型光波导端面耦合结构，包括：

衬底；

绝缘层，其设置在衬底上；

脊型波导区，包括：第一波导芯层平板区，设置在绝缘层上，为固定宽度部分；第一波导芯层脊型区，设置在第一波导芯层平板区上，为固定宽度部分；第二波导芯层平板区，设置在绝缘层上，与第一波导芯层平板区相接触，为反向楔形部分；以及第二波导芯层脊型区，设置在第一波导芯层平板区和第二波导芯层平板区上，与第一波导芯层脊型区相接触，为反向楔形部分；以及

第三波导芯层，其折射率小于脊型波导区的折射率且大于空气的折射率，为固定宽度部分。

2.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述第二波导芯层脊型区和第二波导芯层平板区分层不同步缩小成楔形结构。

3.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述第二波导芯层平板区和第二波导芯层脊型区的反向楔形部分的尖端方向均指向LNOI芯片与光纤的耦合端。

4.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述第二波导芯层平板区和第二波导芯层脊型区的反向楔形区的楔形部分的减小方向包括宽度方向或高度方向中的任一种或两种结合。

5.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述衬底采用的材料包括铌酸锂、石英或硅中的任一种；

所述绝缘层采用的材料包括二氧化硅，厚度为1至5微米。

6.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述脊型波导区采用的材料包括铌酸锂；

所述脊型波导区的厚度小于1微米。

7.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述第三波导芯层采用的材料包括二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述第一波导芯层脊型区和第一波导芯层平板区的光模场面积均小于1平方微米；

所述第三波导芯层端面光模场直径为2.5微米至6微米之间。

9.根据权利要求1所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构，其特征在于，所述端面耦合结构还包括用于减少光场反射的增透膜，所述增透膜设置在第三波导芯层固定宽度区的耦合端端面上。

10.如权利要求1至9任一项所述的LNOI基脊型光波导端面耦合结构在集成光学领域的应用。