[发明专利]一种可调谐微腔光频梳器件及其制备方法

权利要求书

1.一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，包括衬底、微环波导、耦合直波导、加热器和电极，所述衬底上方集成有微环波导和耦合直波导，所述耦合直波导与微环波导连接，所述微环波导上方集成有加热器和电极，所述加热器与电极连接，其中：

所述衬底用于显影微环波导和耦合直波导的掩模图形；

所述耦合直波导用于控制光信号的输入与输出，并将光信号以耦合的方式输入至微环波导；

所述微环波导用于对输入的光信号进行选频并产生振荡形成光学频率梳；

所述加热器用于调节和控制光学频率梳的谐振波长；

所述电极用于为加热器工作提供工作电压。

2.根据权利要求1所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述衬底为热氧化硅片，所述热氧化硅片表面覆盖一层二氧化硅薄膜。

3.根据权利要求1所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述耦合直波导采用氘代氮化硅材料制成，折射率为1.94。

4.根据权利要求3所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述耦合直波导为长条脊型状，其高度为0.860微米，宽度为1.8微米，相邻耦合直波导之间的耦合间距为275纳米。

5.根据权利要求1所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述微环波导采用氘代氮化硅材料制成，折射率为1.94。

6.根据权利要求5所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述微环波导为圆环状，其高度为0.860微米，半径为80微米，环宽为2.0微米。

7.根据权利要求1所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述加热器为镍铬加热器。

8.根据权利要求7所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述加热器的长度为440微米，宽度为2.0微米。

9.根据权利要求1所述一种可调谐微腔光频梳器件，其特征在于，所述电极为经过电子束蒸镀工艺蒸镀的电极。

10.一种可调谐微腔光频梳器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于化学气相方法，在衬底的二氧化硅薄膜上沉积氘代氮化硅层，并旋涂负性光刻胶；

S2、对衬底依次进行加热和电子束曝光处理，显影后得到微环波导和耦合直波导的掩模图形；

S3、基于化学气相沉积的方法，在微环波导和耦合直波导的掩模图形上生成二氧化硅，使得微环波导和耦合直波导的掩模图形上覆盖一层二氧化硅薄膜；

S4、基于光刻胶回刻方法，控制负性光刻胶与微环波导和耦合直波导的掩模图形上的二氧化硅薄膜的刻蚀选择比，并旋涂正性光刻胶；

S5、对微环波导和耦合直波导的掩模图形进行电子束曝光处理，显影后得到加热器结构窗口；

S6、对加热器依次进行电子束蒸镀和揭开—剥离工艺处理，剥离残余的金属并旋涂正性光刻胶；

S7、对加热器进行电子束曝光，显影后得到电极结构窗口；

S8、对电极依次进行电子束蒸镀和揭开—剥离工艺处理，剥离残余的金属，得到可调谐微腔光频梳器件。