[发明专利]硅光芯片背入射光栅耦合结构及其制作方法

权利要求书

1.一种硅光芯片背入射光栅耦合结构，其特征在于，包括：

基板，所述基板包括底层基板层、中间基板层及顶层基板层；

光通路结构层，形成于顶层基板层上，所述光通路结构层具有光栅结构；

介质层，被布置在光通路结构层上；

金属层，被布置在介质层上，其包括与光栅结构位置相匹配的反射部件；

光学部件容置腔室，形成于底层基板层中与反射部件相匹配的位置，被配置为容置光学部件。

2.如权利要求1所述的硅光芯片背入射光栅耦合结构，其特征在于，所述光学部件包括光纤和第一透镜，其中：

光纤根据光学部件容置腔室的刻蚀深度、光栅结构的光栅周期和占空比设置倾斜角度，以倾斜角度放置在光学部件容置腔室中；或

第一透镜放置在光学部件容置腔室中，光纤放置在底层基板层的表面上，光纤具有背对光学部件容置腔室上方的开口的20°～70°斜面。

3.如权利要求1所述的硅光芯片背入射光栅耦合结构，其特征在于，所述底层基板层中与反射部件相匹配的位置具有光路腔室，激光器模块附连在底层基板层的表面上，激光器模块的光信号通过光路腔室提供至光通路结构层。

4.一种硅光芯片背入射光栅耦合结构的制作方法，其特征在于，包括：

制作基板，所述基板包括底层基板层、中间基板层及顶层基板层；

在顶层基板层上形成光通路结构层，所述光通路结构层具有光栅结构；

在光通路结构层上形成介质层；

在介质层上形成金属层，其包括与光栅结构位置相匹配的反射部件；

在金属层上形成载片；

在底层基板层中与反射部件相匹配的位置刻蚀形成光纤容置腔室；

去除载片；

将光学部件固定于光学部件容置腔室中。

5.如权利要求4所述的硅光芯片背入射光栅耦合结构的制作方法，其特征在于，在形成光通路结构层之前，对顶层基板层进行减薄；

在刻蚀形成光纤容置腔室前，对底层基板层进行减薄。

6.如权利要求4所述的硅光芯片背入射光栅耦合结构的制作方法，其特征在于，在底层基板层中与反射部件相匹配的位置刻蚀形成光路腔室，将激光器模块附连在底层基板层的表面上，以使激光器模块的光信号通过光路腔室提供至光通路结构层。

7.如权利要求6所述的硅光芯片背入射光栅耦合结构的制作方法，其特征在于，

根据光学部件容置腔室的刻蚀深度、光栅结构的光栅周期和占空比设置倾斜角度，将光纤以倾斜角度放置在光学部件容置腔室中；或

将第一透镜放置在光学部件容置腔室中，将光纤放置在底层基板层的表面上，使光纤的20°～70°斜面背对光学部件容置腔室上方的开口。

8.如权利要求7所述的硅光芯片背入射光栅耦合结构的制作方法，其特征在于，所述第一透镜为球透镜，其中：

所述第一透镜的材料为玻璃或硅。

9.如权利要求4所述的硅光芯片背入射光栅耦合结构的制作方法，其特征在于，在所述金属层上形成焊球；

在形成所述光通路结构层时，在顶层基板层上刻蚀形成光栅结构，在顶层基板层上沉积形成硅波导结构。