[发明专利]一种基于纳米梁结构的光机晶体微腔

权利要求书

1.一种基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，包括：硅衬底、二氧化硅隔离层、硅平板、顶层二氧化硅层和空气隔离区；

所述硅衬底，用于承载整个光机晶体微腔结构；

所述二氧化硅隔离层，用于隔离所述硅衬底和硅平板；

所述硅平板，位于所述二氧化硅隔离层之上，所述硅平板包括依次设置的输入波导区、光机晶体微腔区、输出波导区；所述输入波导区用于接收光信号并将光信号传输至所述光机晶体微腔区；所述光机晶体微腔区，包括硅波导和空气孔阵列，其用于局域光子和声子缺陷模式，实现光子和声子的耦合；所述输出波导区用于输出光信号；

所述顶层二氧化硅层，位于所述硅平板之上，其与所述二氧化硅隔离层配合以保护所述硅平板；

所述空气隔离区，位于所述光机晶体微腔区的上方和下方，且位于所述二氧化硅隔离层和顶层二氧化硅层之间。

2.根据权利要求1所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，所述光机晶体微腔区包括依次设置的第一反射区、缺陷区和第二反射区，所述缺陷区的空气孔半径从缺陷区边缘到缺陷区中心依次递增。

3.根据权利要求2所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，所述第一反射区、第二反射区以缺陷区中心为轴左右对称。

4.根据权利要求2所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，所述缺陷区中心的空气孔半径r₁=η·r₀，其中r₀为第一反射区或第二反射区的空气孔半径，η为空气孔半径变化的比例系数，1<η<2。

5.根据权利要求4所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，优选的，所述η为1.3。

6.根据权利要求2所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，所述缺陷区中相邻两个空气孔半径之差为Δr₀，其中r₀为第一反射区或第二反射区的空气孔半径，其中，0<Δr₀<r₀。

7.根据权利要求6所述基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，优选的，所述Δr₀为0.075Δr₀。

8.根据权利要求1所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，所述硅平板的波导宽度为300nm-800nm，厚度为200nm-500nm。

9.根据权利要求1所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为600nm～3μm。

10.根据权利要求1所述的基于纳米梁结构的光机晶体微腔，其特征在于，采用电子束曝光和干法刻蚀工艺在所述硅平板上形成输入波导区、光机晶体微腔区、输出波导区。