[发明专利]集成三维波导的光学组件及光芯片

说明书

本申请实施例涉及集成三维波导的光学组件及光芯片。根据本申请的一些实施例，一种集成三维波导的光学组件，其包括：基底；三维波导，其位于所述基底的内部；第一波导，其位于所述基底的上方，其中所述三维波导的一端延伸到所述基底的表面且与所述第一波导的至少一部分耦接，以及光器件，其与所述第一波导耦接，其中所述第一波导的一端的表面渐缩使得光能够从所述三维波导通过倏逝波耦合的方式进入所述第一波导。本申请另一实施例提供了一种光芯片，其包括一或多个所述的光学组件。本申请实施例提供的集成三维波导的光学组件及光芯片可有效解决传统技术中遇到的问题。

技术领域

本申请属于光通信技术领域，具体涉及一种集成三维波导的光学组件及光芯片。

背景技术

随着微纳加工工艺的不断进步，三维波导的制备方法日趋成熟，且其应用领域日益广泛。目前将三维波导与光器件进行耦合时，由于该方式接近传统的垂直入射光器件的结构，需要多次弯折三维波导从而增大与光器件的接触面积以增强光器件的光吸收效率，使得脉冲衰减时间长达数十纳秒，并且吸收效率也不甚理想。

基于此，本申请提出一种集成三维波导的光学组件及光芯片。

发明内容

本申请是为了解决上述问题而进行的，目的之一在于提供一种集成三维波导的光学组件及光芯片，通过将三维波导延伸到基底表面，并在该基底表面沉积制备第一波导的方式，将光器件设置成沿着第一波导方向延伸的光强最大的位置，可以明显提升光器件对光场的吸收速率。

本申请提供了一种集成三维波导的光学组件，其包括：

基底；

三维波导，其位于基底的内部；

第一波导，其位于基底的上方，其中三维波导的一端延伸到基底的表面且与第一波导的至少一部分耦接，以及

光器件，其与第一波导耦接，

其中第一波导的一端的表面渐缩使得光能够从三维波导通过倏逝波耦合的方式进入第一波导。

上述的光学组件中，其中光器件位于第一波导的内部或表面。

上述的光学组件中，其中光器件位于基底的表面之上，且第一波导的至少一部分包覆光器件的至少一部分。

上述的光学组件中，其中第一波导沉积生长、旋转涂覆或通过smart cut(智能剥离)工艺键合于基底之上。

上述的光学组件中，其中第一波导包括氮化硅波导和氮氧化硅波导中的至少一者。

上述的光学组件中，其中三维波导的一端与第一波导的一端的至少一部分耦接。

上述的光学组件中，其中光器件与第一波导的一端相对的另一端耦接。

上述的光学组件中，其中第一波导的一端的表面宽度沿着光在第一波导中的传输方向渐增至第一宽度。

上述的光学组件中，第一波导的一端的表面宽度沿着光在第一波导中的传输方向渐增至第一宽度后渐减至第二宽度。

本申请还提供一种光芯片，其包括多个根据前述任一项的光学组件。

发明的作用与效果

根据本申请提供的一种集成三维波导的光学组件，其包括：基底；三维波导，其位于基底的内部；第一波导，其位于基底的上方，其中三维波导的一端延伸到基底的表面且与第一波导的至少一部分耦接，以及光器件，其与第一波导耦接，其中第一波导的一端的表面渐缩使得光能够从三维波导通过倏逝波耦合的方式进入第一波导。因为本申请中将光器件集成在模场直径及束缚程度可调整的第一波导内部或上下表面，光从三维波导中通过倏逝波耦合的方式进入第一波导中，因此相比起与模场束缚较弱、模场直径较大的三维波导耦合，将光器件设置在第一波导内部或表面可以明显增强光器件与波导中模场的相互作用强度，提高其光吸收效率。