[发明专利]一种局部光放大的硅基光电子集成芯片及泵浦耦合方法

权利要求书

1.一种局部光放大的硅基光电子集成芯片，包括光信号处理器件和传输波导，其特征在于，还包括增益层；

所述增益层为在槽状结构中填充增益材料形成的，所述槽状结构为在所述光信号处理器件上引出的至少一根放大波导上蚀刻的；

和/或，

所述增益层为在槽状结构中填充增益材料形成的，所述槽状结构为在所述传输波导上蚀刻的。

2.根据权利要求1所述的硅基光电子集成芯片，其特征在于，所述槽状结构的侧壁光滑，所述槽状结构为在所述放大波导或所述传输波导上通过紫外光刻技术刻蚀而成的。

3.根据权利要求1或2所述的硅基光电子集成芯片，其特征在于，所述槽状结构区域下方的放大波导或传输波导为渐变锥型波导结构。

4.根据权利要求3所述的硅基光电子集成芯片，其特征在于，

所述槽状结构的深度和宽度根据进入光信号处理器件的光场分布或者进入传输波导的光场分布进行调整；

所述在槽状结构中填充增益材料包括：

利用磁控溅射或激光沉积方法在槽状结构中填充增益材料。

5.根据权利要求1或4所述的硅基光电子集成芯片，其特征在于，所述增益材料为掺铒材料。

6.根据权利要求1所述的硅基光电子集成芯片，其特征在于，所述槽状结构与下方的所述放大波导之间保持预设距离形成隔离层和/或所述槽状结构与下方所述传输波导之间保持预设距离形成隔离层。

7.基于权利要求1所述的硅基光电子集成芯片的泵浦耦合方法，其特征在于，包括：

向所述增益层中输入泵浦光，采用泵浦光激活所述增益层的光放大功能；

其中，采用空间泵浦方式或采用波导耦合方式或采用泵浦键合方式向所述增益层中输入泵浦光。

8.根据权利要求7所述的泵浦耦合方法，其特征在于，采用空间泵浦方式向所述增益层中输入泵浦光包括：

直接从所述增益层上方空间发射泵浦光耦合进增益层中。

9.根据权利要求7所述的泵浦耦合方法，其特征在于，采用波导耦合方式向所述增益层中输入泵浦光包括：

从所述增益层侧面上引出一根泵浦波导，通过所述泵浦波导将泵浦光从侧面输入所述增益层。

10.根据权利要求7所述的泵浦耦合方法，其特征在于，采用泵浦键合方式向所述增益层中输入泵浦光包括：

在所述增益层上方采用PECVD沉积二氧化硅和氮化硅薄膜作为键合层；

采用键合的方式将泵浦激光器集成到所述增益层上方；

通过泵浦激光器发射泵浦光源输入所述增益层。