[发明专利]硅波导端面耦合结构及其制作方法

权利要求书

1.一种硅波导端面耦合结构，其特征在于，包括：由下至上依次叠放的衬底硅、氧化层、硅波导和氮化硅层，所述氮化硅层的端部进行浅刻蚀制备出脊形结构以形成脊形氮化硅波导，所述脊形氮化硅波导用于与普通单模光纤端面耦合；

还包括二氧化硅保护层，所述二氧化硅保护层位于所述氧化层与所述氮化硅层之间，且所述二氧化硅保护层覆盖于所述硅波导的上表面。

2.根据权利要求1所述的硅波导端面耦合结构，其特征在于，所述硅波导的端部构造为尖锥形以形成硅波导尖锥结构，所述硅波导尖锥结构的尖端朝向所述普通单模光纤。

3.根据权利要求1所述的硅波导端面耦合结构，其特征在于，所述硅波导的高度取值范围为200纳米至340纳米，宽度取值范围为350纳米至500纳米。

4.根据权利要求2所述的硅波导端面耦合结构，其特征在于，所述硅波导尖锥结构的长度取值范围为100微米至300微米，尖端的宽度小于150纳米。

5.根据权利要求1所述的硅波导端面耦合结构，其特征在于，所述二氧化硅保护层的厚度取值范围为120纳米至400纳米。

6.根据权利要求1所述的硅波导端面耦合结构，其特征在于，所述氮化硅层的厚度取值范围为5微米至9微米。

7.根据权利要求1所述的硅波导端面耦合结构，其特征在于，所述脊形氮化硅波导的宽度取值范围为3微米至9微米，所述脊形氮化硅波导两侧的深度取值范围为0.5微米至3微米。

8.一种硅波导端面耦合结构的制作方法，其特征在于，所述硅波导端面耦合结构的制作方法用于制备如权利要求1-7中任意一项所述的硅波导端面耦合结构，所述硅波导端面耦合结构的制作方法包括：

S1、利用绝缘体上硅衬底中位于衬底硅上表面氧化层之上的薄膜硅层制备硅波导；

S2、在所述硅波导与光纤耦合的一端制备成宽度逐渐收窄的尖锥结构以形成硅波导尖锥结构；

S3、在所述硅波导与所述氧化层上方沉积一层二氧化硅保护层；

S4、在所述二氧化硅保护层上方沉积一层氮化硅层；

S5、通过对所述氮化硅层进行浅刻蚀制备出脊形结构以形成脊形氮化硅波导。