[发明专利]一种三维集成的可编程光学滤波器

权利要求书

1.一种三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：包括衬底层、不透光层和倒装键合层，倒装键合层和衬底层分别为独立的芯片，在衬底层上制作第一级滤波器，在倒装键合层上制作第二级滤波器，所述第一级滤波器和第二级滤波器均为单级可调谐光学滤波器，在不透光层上设有第一耦合区和第二耦合区，第一级滤波器与第二级滤波器通过第一耦合区和第二耦合区进行连接；所述单级可调谐光学滤波器由多个微环级联而成，相邻两级微环之间采用垂直耦合且相邻两级微环之间设有一层不透光材料，该不透光材料在垂直方向上不能完全覆盖微环，未覆盖不透光材料的区域作为相邻两级微环的耦合区。

2.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：相邻两级微环的耦合系数由微环之间的垂直距离和耦合区面积所决定，垂直距离越小，耦合系数越大；耦合区面积越大，耦合系数越大。

3.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：相邻两级微环之间还存在水平耦合。

4.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：当相邻两级微环仅在耦合区重叠时，省去所述不透光材料。

5.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：每个微环都附有独立的电阻加热条，控制通过电阻加热条的电流大小以控制加热功率，从而调节温度，改变微环的折射率，完成对中心频率的调谐。

6.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：微环的形状为圆形。

7.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：相邻两级微环的耦合区应精确对准。

8.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：在垂直切面上，层数相邻的耦合区位于不同侧。

9.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：在垂直耦合中，上层微环应当在下层微环上使用薄膜外延工艺进行制作。

10.根据权利要求1所述三维集成的可编程光学滤波器，其特征在于：两个单级可调谐光学滤波器的级联通过芯片的倒装键合工艺来实现。