[发明专利]一种基于相变材料的开关式的光波导器件及制作方法

权利要求书

1.一种基于相变材料的开关式的光波导器件，其特征在于包括光栅结构、光学薄膜增强层、脊结构、薄膜结构与衬底结构，所述衬底结构上设置有薄膜结构，所述薄膜结构上面中部设置有脊结构，所述脊结构设置有光学薄膜增强层，所述光学薄膜增强层上设置有光栅结构，所述光波导器件的一端面由模式波入射，经过波导后，在光波导器件的另一端面出射波。

2.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的开关式的光波导器件，其特征在于：所述光学薄膜增强层构成了光栅结构过渡增强层。

3.根据权利要求2所述的一种基于相变材料的开关式的光波导器件，其特征在于：所述光学薄膜增强层是MgF2、Al2O3、ZnO等光学镀膜材料。

4.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的开关式的光波导器件，其特征在于：所述脊结构是硅材料，宽度同光栅结构宽度相同。

5.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的开关式的光波导器件，其特征在于：所述薄膜结构材料为硅等透过材料。

6.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的开关式的光波导器件，其特征在于：所述衬底材料可以为二氧化硅材料。

7.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的开关式的光波导器件，其特征在于：所述模式波入射的波长0.8～1.68μm。

8.一种基于相变材料的开关式的光波导器件的制作方法，其特征在于制作方法如下：

(1)确定用于时分复用的光谱选择的波长；

(2)选定用于光谱选择器的波导层结构的介质和相变材料；

(3)根据要求的光谱选择器的中心波长和带宽，分布在相变材料晶态和非晶态下计算和设计光栅层高度、占空比和周期、增强过渡层厚度、脊结构和薄膜结构层的宽度和厚度；

(4)依据步骤(2)和(3)得到各波导层的材料和厚度参数，在衬底上蒸镀相应的膜层；

(5)按照设定的膜层宽度和光栅层的占空比和厚度，刻蚀脊波导薄膜层和增强层、制备相变材料光栅条。

9.根据权利要求8所述的一种基于相变材料的开关式的光波导器件的制作方法，其特征在于：所述步骤(5)采用的方法可以是紫外光刻法、纳米压印、感应耦合等离子刻蚀、聚焦离子束刻蚀或电子束曝光等。