[发明专利]一种片上超紧凑波长复用-解复用器件及制造方法

说明书

本发明公开了一种片上超紧凑波长复用‑解复用器件及制造方法，涉及，其中，片上超紧凑波长复用‑解复用器件包括：衬底层；波导层，其设置在所述衬底层上，所述波导层包括入射波导以及两个呈一定夹角设置的出射波导；以及波长复用‑解复用区，其设置在所述入射波导和两个出射波导之间，所述波长复用‑解复用区被配置为：可使经所述入射波导传递的第二波长的传输光直接穿透以从一个出射波导输出，并可使经所述入射波导传递的第一波长的传输光发生反射以从另一个出射波导输出。本发明可以有效解决片上波长(解)复用问题。

技术领域

本发明涉及光子集成器件技术领域，具体涉及一种片上超紧凑波长复用-解复用器件及制造方法。

背景技术

集成光子器件在光互连、光传感、量子计算领域发挥着关键作用。硅光子学的关键功能之一是波分复用，它将单个光波导或光纤的数据容量乘以所使用的波长通道的数量。

但是传统的波长解复用器，如阵列波导光栅和微环谐振器阵列都相当大，尺寸从几十微米到数百微米不等。因此，有必要提出一种片上超紧凑超小型波长(解)复用结构及其制备方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面提供一种片上超紧凑波长复用-解复用器件，其可以有效解决片上波长(解)复用问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种片上超紧凑波长复用-解复用器件，包括：

衬底层；

波导层，其设置在所述衬底层上，所述波导层包括入射波导以及两个呈一定夹角设置的出射波导；以及

波长复用-解复用区，其设置在所述入射波导和两个出射波导之间，所述波长复用-解复用区被配置为：可使经所述入射波导传递的第二波长的传输光直接穿透以从一个出射波导输出，并可使经所述入射波导传递的第一波长的传输光发生反射以从另一个出射波导输出。

一些实施例中，所述波长复用-解复用区包括多个间隔设置的折射率结构层，所述折射率结构层的宽度为所述第二波长的四分之一，且相邻两个所述折射率结构层之间的间距也为所述第二波长的四分之一。

一些实施例中，每个所述低折射率结构层的形状均为抛物线的一部分，且所述抛物线的焦点与所述入射波导中心在同一水平线上。

一些实施例中，两个所述出射波导垂直布置，且其中一个所述出射波导与所述入射波导中心在同一水平线上。

一些实施例中，每个所述低折射率结构层的形状均为椭圆曲线一部分，且所述椭圆曲线的焦点与所述入射波导中心在同一水平线上。

一些实施例中，所述波长复用-解复用区包括N≥2个间隔设置的折射率结构层。

一些实施例中，所述衬底层和波导层之间还设有绝缘体结构层。

一些实施例中，所述波导层上还设有波导覆盖层。

本发明第二方面提供了一种片上超紧凑波长复用-解复用器件的制造方法，其可以有效解决片上波长(解)复用问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种片上超紧凑波长复用-解复用器件的制造方法，该方法包括以下步骤：

依次沉积衬底层、绝缘体结构层和波导层，并制作波导层的入射波导和两个出射波导；

在所述入射波导和两个所述出射波导之间制作波长复用-解复用区，所述波长复用-解复用区被配置为：可使经所述入射波导传递的第二波长的传输光直接穿透以从一个出射波导输出，并可使经所述入射波导传递的第一波长的传输光发生反射以从另一个出射波导输出。