[发明专利]光波导放大器及其制作方法

权利要求书

1.一种光波导放大器，其特征在于，所述光波导放大器包括：

衬底；

位于所述衬底上、且沿平行于所述衬底的第一方向并列排布的至少两个光波导；其中，相邻的两个所述光波导之间具有间隙；

位于所述间隙内的、掺杂稀土元素的掺杂介质层；其中，在垂直于所述衬底的第二方向上，所述掺杂介质层的高度大于或者等于所述光波导的高度；所述掺杂介质层的折射率小于所述光波导的折射率；

石墨烯层，覆盖并接触所述掺杂介质层；

第一电极，与所述石墨烯层电连接；

第二电极，与所述衬底接触。

2.根据权利要求1所述的光波导放大器，其特征在于，掺杂的所述稀土元素包括以下至少之一：

铒；镨；铥；镱；钇；镥；钕；镧。

3.根据权利要求1所述的光波导放大器，其特征在于，所述光波导为条形光波导，所述光波导的延伸方向为平行于所述衬底的第三方向，所述第三方向与所述第一方向垂直；其中，所述光波导在垂直于所述第三方向的平面上的截面为矩形。

4.根据权利要求1所述的光波导放大器，其特征在于，所述掺杂介质层包覆所述光波导，并覆盖所述衬底的部分表面。

5.根据权利要求1所述的光波导放大器，其特征在于，所述第一电极位于所述石墨烯层表面，覆盖至少部分所述石墨烯层表面。

6.根据权利要求1所述的光波导放大器，其特征在于，所述第二电极位于所述衬底表面，且位于所述光波导的一侧，并与所述掺杂介质层相隔离。

7.根据权利要求1所述的光波导放大器，其特征在于，所述石墨烯层为单层碳原子排列形成的膜层。

8.根据权利要求1所述的光波导放大器，其特征在于，所述光波导的组成材料为含硅的硅基光波导材料，包括：

硅或者氮化硅。

9.一种光波导放大器的制作方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成至少两个沿平行于所述衬底方向并列排布的光波导；其中，相邻的两个所述光波导之间具有间隙；

以掺杂稀土元素的掺杂介质材料填充所述间隙，形成掺杂介质层；其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述掺杂介质层的高度大于或者等于所述光波导的高度；所述掺杂介质层的折射率小于所述光波导的折射率；

形成覆盖并接触所述掺杂介质层的石墨烯层；

形成与所述石墨烯层电连接的第一电极；

形成与所述衬底接触的第二电极。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，形成所述光波导的方法包括：

在所述衬底上形成光波导层，蚀刻所述光波导层，以形成贯穿所述光波导层的间隙；其中，所述光波导层被所述间隙隔断，以形成所述光波导。