[发明专利]基于LNOI的光波导端面耦合结构及其应用在审
| 申请号： | 202010309289.0 | 申请日： | 2020-04-17 |
| 公开（公告）号： | CN111487715A | 公开（公告）日： | 2020-08-04 |
| 发明（设计）人： | 李金野;刘建国;戴双兴;于文琦 | 申请（专利权）人： | 中国科学院半导体研究所 |
| 主分类号： | G02B6/122 | 分类号： | G02B6/122;G02B6/12 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 吴梦圆 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 lnoi 波导 端面 耦合 结构 及其 应用 | ||
1.一种基于LNOI的光波导端面耦合结构，包括：
衬底；
绝缘层，其设置在衬底上；
第一波导芯层结构，包括第一波导芯层固定宽度区和第一波导芯层反向楔形区；
第二波导芯层结构，包括第二波导芯层固定宽度区和第二波导芯层反向楔形区，其折射率介于第一波导芯层结构和第三波导芯层结构之间，用于将经过第一波导芯层结构的光模场过渡传输到第三波导芯层结构中；以及
第三波导芯层结构，包括第三波导芯层固定宽度区。
2.根据权利要求1所述的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。
3.根据权利要求1所述的光波导端面耦合结构，其特征在于，
所述第一波导芯层结构采用的材料包括铌酸锂；
所述第一波导芯层结构的厚度小于1微米。
4.根据权利要求1所述的光波导端面耦合结构，其特征在于，
所述第二波导芯层结构采用的材料包括SiOxNy或SixNv，通过改变材料组分的配比x和y调谐第二波导芯层的折射率。
5.根据权利要求1所述的光波导端面耦合结构，其特征在于，
所述第三波导芯层结构采用的材料包括二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的光波导端面耦合结构，其特征在于，
所述第一波导芯层反向楔形区和第二波导芯层反向楔形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。
7.根据权利要求1所述的光波导端面耦合结构，其特征在于，
所述第一波导芯层反向楔形区和第二波导芯层反向楔形区的楔形部分的减小方向包括宽度方向、高度方向中的任一种或两种结合。
8.根据权利要求1所述的光波导端面耦合结构，其特征在于，
所述第一波导芯层固定宽度区的光模场面积小于1平方微米；
所述第三波导芯层固定宽度区的端面光模场直径为2.5微米至6微米之间。
9.根据权利要求1所述的光波导端面耦合结构，其特征在于，
所述铌酸锂基光波导端面耦合结构还包括用于减少光场的反射增透膜，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任一项所述的光波导端面耦合结构在集成光学领域的应用。
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