[发明专利]一种金属键合的垂直耦合光栅耦合器及其制作方法

摘要

本发明涉及光子器件技术领域，具体是一种金属键合的垂直耦合光栅耦合器及其制备方法。所述光栅耦合器包括：一硅片或玻璃片构成的载体片；一金属键合层兼作反射镜层；一DVS-BCB层构成的条形波导、锥形波导和亚微米波导三者的下限制层；一硅层构成的条形波导、锥形波导和亚微米波导三者的芯层；一二氧化硅埋氧化层构成的条形波导、锥形波导和亚微米波导三者的上限制层，条形波导、锥形波导和亚微米波导三者在水平方向相互衔接，在条形波导芯层表面制作有耦合光栅和反射光栅；一光纤，该光纤的一端垂直靠近SOI去除了硅衬底之后的上限制层表面。本发明可实现光纤与平面光波导之间的高效率垂直耦合。

主权项

一种金属键合的垂直耦合光栅耦合器，其特征在于包括：一硅片或玻璃片作为载体片；一金薄膜制作的反射镜兼作金属键合层，该金属键合层在载体片的上面；一DVS‑BCB胶层，该DVS‑BCB胶层在金薄膜反射镜层的上面，作为条形波导、锥形波导和亚微米波导三者的下限制层；一硅波导芯层，依次包括一亚微米波导、一锥形波导、一条形波导三者的芯层，该硅波导芯层在DVS‑BCB胶层的上面，与亚微米波导连接处为锥形波导的窄端，该锥形波导芯层长度150‑1000μm，锥形波导的宽端连接处为条形波导，在该条形波导芯层的表面制作有耦合光栅和反射光栅，耦合光栅用于实现对来自条形波导中的入射光的垂直耦合，反射光栅用于实现对未被衍射直接透射的入射光进行反射；一二氧化硅层，该二氧化硅层在硅波导芯层的上面，作为条形波导、锥形波导和亚微米波导三者的上限制层；一光纤，该光纤在耦合光栅正上方的上限制层的上方，光纤的轴线与上限制层表面法线平行，该光纤用于接收向上的垂直衍射光。