[发明专利]一种在线可调的集成光功率分配器与制备方法

说明书

技术领域

本发明属于集成光学技术领域，尤其涉及一种在线可调的集成光功率分配器与制备方法。 

背景技术

在光纤网络布设中，由于通信终端（Optical Network Unit,ONU）距离主干网络结点距离不同，导致不同链路上光信号的损耗不同，因此不能保证各个通信终端（Optical Network Unit,ONU）接收相同的光功率。 

但由于集成光波导一次成型工艺的限制，现有的集成光功率分配器都是均匀分配，难以让集成光功分配器实现光功率分配可调的功能，这制约了架设光网络结构中按照不同链路损耗，灵活分配光功率的实现，很大程度上造成了浪费。 

发明内容

本发明实施例提供一种在线可调的集成光功率分配器与制备方法，旨在解决现有技术中的集成光功率分配器都是均匀分配不可调的问题。 

本发明实施例是这样实现的，一种在线可调的集成光功率分配器的制备方法，所述方法包括： 

A.选择衬底材料，并在所述衬底材料上沉积下包层和芯层； 

B.采用刻蚀技术将设计的芯层图形刻蚀到所述芯层，其中，刻蚀后芯层包括输入波导区、过渡波导区、耦合波导区以及输出波导区； 

C.沉积上包层将芯层覆盖，并在所述耦合波导区的上包层制作加热电阻； 

D.在所述加热电阻上沉积SiO₂薄膜，采用刻蚀技术将设计的电极图形刻蚀到SiO₂薄膜形成加热电阻的电极，完成晶圆的制备； 

E.对完成的晶圆切割成单个芯片。 

本发明实施例还提供一种在线可调的集成光功率分配器，所述分配器包括输入波导区，过渡波导区、耦合波导区以及输出波导区，所述输入波导区，过渡波导区、耦合波导区以及输出波导区依次连接，所述耦合波导区的上包层上设置有加热电阻，所述加热电阻上设置有SiO₂薄膜保护层； 

其中，衬底、下包层、芯层以及上包层作为光波导。 

本发明的集成光功率分配器制备方法通过在衬底材料上沉积下包层和芯层，采用刻蚀技术将设计的芯层图形刻蚀到芯层，其中，所述芯层包括输入波导区、过渡波导区、耦合波导区以及输出波导区，沉积上包层将芯层覆盖，并在耦合波导区的上包层制作加热电阻，在加热电阻上沉积SiO2薄膜，采用刻蚀技术将设计的电极图形刻蚀到SiO2薄膜形成加热电阻的电极，在耦合波导区，通过在上包层设立加热电阻，在施加电压或者电流的时，通过芯层的加热，电阻工作，并且加热电阻的效率随施加的电压或者电流成比例增加，波导芯层材料受热光系数的影响，发生折射率的改变，从而实现光功率的不均匀分配，并且改变量随电压或者电流的增加而增大。 

附图说明

图1表示本发明实施例提供的一种在线可调的集成光功率分配器的制备方法流程图。 

图2表示本发明实施例提供的一种在线可调的集成光功率分配器的制备方法流程图。 

图3表示本发明实施例提供的一种在线可调的集成光功率分配器结构图。 

图4（a）、4（b）、4（c）、4（d）表示本发明实施例提供的一种在线可调的集成光功率分配器的测试效果图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

图1示出了本发明实施例提供的一种在线可调的集成光功率分配器的制备方法流程图，详述如下： 

在步骤S101中，选择衬底材料，并在衬底材料上沉积下包层和芯层； 

在本发明实施例中，集成光功率分配器包括了衬底材料、下包层、芯层以及上包层，在制备集成光功率分配器时，首选选择晶圆的衬底材料，一般采用硅基晶圆或者铌酸锂，也可以采用其他衬底材料，然后在衬底材料上沉积下包层和芯层。 

在步骤S102中，采用刻蚀技术将设计的芯层图形刻蚀到芯层，其中，刻蚀后芯层包括输入波导区、过渡波导区、耦合波导区以及输出波导区； 

在本发明实施例中，采用刻蚀技术将设计好的芯层图形刻蚀到沉积的芯层上，通过刻蚀将芯层刻蚀出输入波导区，过渡波导区、耦合波导区以及输出波导区。 

在步骤S103中，沉积上包层将芯层覆盖，并在所述耦合波导区的上包层制作加热电阻；