[发明专利]一种集成光学复合基板

说明书

本申请公开一种集成光学复合基板，包括：单晶硅衬底、第一隔离层、第二隔离层、第三隔离层、有源层、光传输层和光调制层，其中，所述单晶硅衬底、第一隔离层、第二隔离层、第三隔离层和光调制层依次叠加；所述有源层嵌入所述第二隔离层，所述光传输层嵌入所述第三隔离层；所述第一隔离层、第二隔离层和第三隔离层的折射率均小于所述光传输层和所述光调制层的折射率。以解决现有光学基板在用于制备光集成器件时，需要外加光源，增加了光集成器件的体积以及使得器件制备工艺流程变得复杂的问题。

技术领域

本申请涉及光学基板技术领域，具体的涉及一种集成光学复合基板。

背景技术

随着集成光学技术及器件的发展需求，对集成光学的基板材料也提出较高的需求。集成光学器件有望将光源、光的传输和光的调制功能进行集成，因此具备上述功能的集成光学材料成为研发热点。

目前，用于制备光集成器件的光学基板的结构通常为光传输层-光调制层，光传输层和光调制层只能用于光的传输和调制，完整的光集成器件还需要外加光源。外加光源不仅增加了光集成器件的体积，也使得器件制备工艺流程变得复杂。

因此，如何将光源集成在光学基板上，使得光学基板能够兼具发光和光传输的功能，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种集成光学复合基板，以解决现有光学基板在用于制备光集成器件时，需要外加光源，增加了光集成器件的体积以及使得器件制备工艺流程变得复杂的问题。

一种集成光学复合基板，包括：单晶硅衬底、第一隔离层、第二隔离层、第三隔离层、有源层、光传输层和光调制层，其中，所述单晶硅衬底、第一隔离层、第二隔离层、第三隔离层和光调制层依次叠加；

所述有源层嵌入所述第二隔离层，所述光传输层嵌入所述第三隔离层；

所述第一隔离层、第二隔离层和第三隔离层的折射率均小于所述光传输层和所述光调制层的折射率。

可选的，所述有源层与所述光传输层在所述单晶硅衬底上正投影的几何中心重合。

可选的，所述有源层和所述光传输层刻蚀为波导结构，所述波导结构包括：脊型波导、条形波导和弯曲波导。

可选的，所述集成光学复合基板包括至少两个所述有源层和至少两个所述光传输层的波导结构。

可选的，所述有源层的材料是InP、GaAs、GaInAsP、AlGaInAs、GaInSb和GaInAs中的一种；

所述第一隔离层、所述第二隔离层和所述第三隔离层的材料均是二氧化硅；

所述光传输层的材料是硅或氮化硅；

所述光调制层的材料是铌酸锂或钽酸锂。

可选的，所述有源层与所述第三隔离层接触，所述光传输层与所述光调制层接触。

可选的，所述有源层与所述第一隔离层接触，所述光传输层与所述第二隔离层接触。

可选的，所述有源层与所述光传输层之间的耦合厚度为50-500nm。

可选的，所述光传输层与所述光调制层之间的耦合厚度为50-200nm。