[发明专利]一种基于相变材料三维集成光开关有效
| 申请号： | 201610694617.7 | 申请日： | 2016-08-19 |
| 公开（公告）号： | CN106324865B | 公开（公告）日： | 2018-12-07 |
| 发明（设计）人： | 张涵予;周林杰;陆梁军;陈建平 | 申请（专利权）人： | 上海交通大学 |
| 主分类号： | G02F1/00 | 分类号： | G02F1/00 |
| 代理公司： | 上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31317 | 代理人： | 张宁展 |
| 地址： | 200240 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于相变材料三维集成光开关，包括：一下波导层；一上波导层，该上层波导与下层波导呈垂直交叉分布；一中间混合波导层，该波导层由介质波导和相变材料构成，中间混合波导层由三部分组成：输入锥形波导、90度弯曲波导和输出锥形波导，其中90度弯曲波导内侧制作由掺杂硅构成的电极，通过外加电脉冲使中间波导层形成局部热点，从而诱导相变材料进行相变。相对于传统的1×2或者2×2光开关单元，本发明将相变材料与传统波导结合来构成一种复合波导以此实现超紧凑的光开关，具有数字式调节、功耗低、集成度高等特点。此外，制备工艺与现有的CMOS工艺兼容，因此该技术具有大规模低成本生产潜力。 | ||
| 搜索关键词： | 相变材料 波导层 光开关 波导 混合波导 三维集成 弯曲波导 锥形波导 低成本生产 光开关单元 数字式 垂直交叉 复合波导 介质波导 局部热点 上波导层 诱导相变 制备工艺 集成度 电极 掺杂硅 传统的 电脉冲 功耗 下层 紧凑 兼容 上层 输出 制作 | ||
【主权项】：
1.一种基于相变材料的三维集成光开关，其特征在于，包括：由上至下依次分布的上波导层、中间混合波导层和下波导层，所述的上波导层与下波导层呈垂直交叉分布，所述的中间混合波导层由依次连接的输入锥形波导、90度弯曲波导和输出锥形波导构成，所述的输入锥形波导位于所述的下波导层上，所述的输出锥形波导位于所述的上波导层下，在所述的90度弯曲波导内侧设有电极，该电极通过金属通孔与外部金属焊盘相连，所述的中间混合波导层是在硅波导上直接溅射一层几纳米或几十纳米的相变材料构成，该相变材料是由Ge、Sb或Te元素组成化合物，所述的中间混合波导层的有效折射率要满足：在相变材料非晶态时低于下层波导的有效折射率，在相变材料为晶态时高于下层波导的有效折射率。
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