[发明专利]InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器及制备方法

权利要求书

1.一种InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器，包括：

一衬底；

一下包层，其制作在衬底的中间部位，其形状为铲子形，一端为铲子的头部，另一端为柄部；铲形头部的前半部分为矩形结构，后半部分的宽度逐渐减小并对接到柄部；

一芯层，其制作在下包层的上面，其形状与下包层一致；

一上包层，其制作在芯层柄部的上面及铲子头部的后半部分，且其形状为条状结构。

2.根据权利要求1所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器，其中衬底的材料为未掺杂的InP。

3.根据权利要求1所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器，其中下包层的材料为InP或InP／InGaAsP量子阱周期结构，厚度为2-5微米。

4.根据权利要求1所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器，其中芯层的材料为未掺杂的InGaAsP，厚度为0.3—0.6微米。

5.根据权利要求1所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器，其中上包层是未掺杂的InP，铲形头部后半部分上包层厚度为0.3—0.4，宽度为1.5-2.5微米；铲形柄部的上包层厚度为1.2-1.8微米。

6.一种InP基无源线波导的光纤光斑转换耦合器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：取一衬底；

步骤2：在衬底上依次生长下包层、芯层和上包层；

步骤3：在上包层上生长二氧化硅层；

步骤4：采用刻蚀的方法，在二氧化硅层的上面向下刻蚀，刻蚀深度到达衬底的表面，刻蚀的形状为一铲子形，该铲子形分为头部和柄部；柄部为较窄的线波导，头部的前半部分为较宽的直波导，后半部分为抛物线形波导，波导宽度逐渐减小对接在柄部的线波导上；

步骤5：去掉刻蚀后剩余的二氧化硅层；

步骤6：刻蚀铲子形的头部上的上包层，刻蚀深度小于上包层的厚度；

步骤7：在铲子形的头部所剩余的上包层上制作图形，刻蚀成一窄条状结构，其位于铲子形头部的后半部分的渐变波导之上，条状结构的厚度为0.3—0.4，宽度为1.5-2.5微米，完成制备。

7.根据权利要求6所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器的制备方法，其中衬底的材料为未掺杂的InP。

8.根据权利要求6所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器的制备方法，其中下包层的材料为InP或InP／InGaAsP量子阱周期结构，厚度为2—5微米。

9.根据权利要求6所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器的制备方法，其中芯层的材料为未掺杂的InGaAsP，厚度为0.3-0.6微米。

10.根据权利要求6所述的InP基的无源线波导的光纤光斑转换耦合器的的制备方法，其中上包层是未掺杂的InP，其厚度为1.2-1.8微米厚。