[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器

权利要求书

1.一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，包括绝缘铌酸锂薄膜上的光子芯片以及设置于其上方的光纤(6)；所述绝缘铌酸锂薄膜上的光子芯片自上而下依次包括：波导耦合光栅(5)、铌酸锂薄膜层(4)、SiO₂埋氧层(3)、Au反射层(2)以及LN衬底(1)。

2.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的光纤(6)具体放置于铌酸锂薄膜层(4)上方1-10μm处，且光纤(6)与铌酸锂薄膜层(4)的垂直方向成8°角。

3.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的铌酸锂薄膜层(4)的厚度为400nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的铌酸锂薄膜层(4)上设置有波导耦合光栅(5)。

5.根据权利要求4所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的波导耦合光栅(5)由三个均匀光栅结构组成，从左至右依次是光栅Λ1、光栅Λ2和光栅Λ3。

6.根据权利要求5所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的三个均匀光栅结构之间存在间隙gap，光栅Λ1与光栅Λ2之间的间隙为gap1，间隙的大小范围在1.1μm-1.5μm内；光栅Λ2与光栅Λ3之间的间隙为gap2，间隙的大小范围在1.1μm-1.5μm内。

7.根据权利要求5所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的三个均匀光栅结构分别具有不同的光栅周期，其中光栅Λ1为短周期光栅，且周期范围在1μm-1.02μm内，光栅Λ2、光栅Λ3为长周期光栅，且周期范围在1.02μm-1.06μm内。

8.根据权利要求5所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的三个均匀光栅结构分别具有不同的占空比，其中光栅Λ1占空比为FF1，占空比FF1的大小范围在0.4-0.5；光栅Λ2、光栅Λ3占空比分别为FF2、FF3，占空比FF2、FF3的大小范围也在0.4-0.5。

9.根据权利要求5所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的三个均匀光栅结构分别具有相同的刻蚀深度d，刻蚀深度d大小为225nm。

10.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，其特征在于，所述的SiO₂埋氧层厚度为1.8μm、Au反射层厚度为100nm以及LN衬底厚度为500μm。