[发明专利]一种集成零模波导芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种集成零模波导芯片，其特征在于，包括：

衬底层，所述衬底层包括检测区和与检测区邻接的第一传输区；

位于所述衬底层的检测区和第一传输区上的波导结构；所述波导结构包括波导组；所述波导组包括：自第一传输区至检测区延伸的第一波导层；自第一传输区至检测区延伸的第二波导层；所述波导组中的第一波导层和第二波导层在检测区连接；在所述第一波导层自第一传输区至检测区延伸的方向上，所述第一波导层包括依次连接的第一波导主路、第一波导第一级分叉支路至第一波导第N级分叉支路；在所述第二波导层自第一传输区至检测区延伸的方向上，所述第二波导层包括依次连接的第二波导主路、第二波导第一级分叉支路至第二波导第N级分叉支路，所述波导组中的所述第一波导第N级分叉支路和第二波导第N级分叉支路在所述检测区连接，N为大于或等于1的整数；

位于检测区的波导结构上的阵列孔膜层，所述阵列孔膜层中具有若干纳米孔。

2.根据权利要求1所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述第一波导层和所述第二波导层均为多级“Y”形分叉结构。

3.根据权利要求1所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述波导组的数量为一个或者若干个。

4.根据权利要求1所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述波导组中所述第一波导主路和第二波导主路分立；或者，所述波导组中所述第一波导主路和所述第二波导主路连接在一起。

5.根据权利要求1所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述波导结构包括第一波导包层、位于所述第一波导包层上的图形化的波导芯层；位于所述波导芯层的侧部和顶部的第二波导包层。

6.根据权利要求5所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述纳米孔纵向延伸至至少部分厚度的第二波导包层中，且所述纳米孔底端至所述波导芯层顶面的距离大于等于零。

7.根据权利要求5或6所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述纳米孔底端至所述波导芯层的中心轴的距离小于等于370纳米。

8.根据权利要求7所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述纳米孔底端至所述波导芯层的中心轴的距离为100纳米～200纳米。

9.根据权利要求1所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述衬底层还包括与所述第一传输区邻接的第二传输区；所述集成零模波导芯片还包括：位于所述衬底层的第二传输区上的耦合结构，所述耦合结构的出射端与所述波导结构的入射端连接。

10.根据权利要求9所述的集成零模波导芯片，其特征在于，还包括：位于所述耦合结构与所述衬底层之间的散热层。

11.根据权利要求9所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述衬底层还包括位于所述第二传输区的两侧的第一对准区；所述集成零模波导芯片还包括：位于所述第一对准区上的粗对准结构。

12.根据权利要求11所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述粗对准结构包括阵列图案层。

13.根据权利要求9或11所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述衬底层还包括位于第一传输区和第二传输区的两侧的第二对准区；所述集成零模波导芯片还包括：位于所述第二对准区上的精对准结构。

14.根据权利要求13所述的集成零模波导芯片，其特征在于，所述精对准结构包括对准监测光栅和与所述对准监测光栅连接的对准监测波导，所述对准监测光栅位于所述第二传输区侧部的第二对准区上，对准监测波导位于所述第一传输区侧部的第二对准区上。