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[实用新型]硅基光波导芯片与垂直腔面发射激光器的封装结构-CN201820186933.8有效
发明人：刘露露;阮子良;张浩;温雪沁;朱运涛;刘柳;陈伟 -专利权人：苏州易缆微光电技术有限公司
申请日： 2018-02-02 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种硅基光波导芯片与垂直腔面发射激光器的封装结构，在绝缘体上硅芯片上制作硅波导结构以及具有倾斜光栅耦合器；再在芯片上沉积一层二氧化硅绝缘层，之后在绝缘层上依次制作金属导线图形和金锡焊点图形金属导线图形和金锡焊点图形与光栅耦合器的相对位置需要精确控制。最后采用倒装焊接的方式，将垂直腔面发射激光器与硅基光栅耦合器进行对准封装。该结构可以有效的实现激光器与硅基光波导的耦合，实现硅基光源。倾斜光栅耦合器可以有效降低传统光栅耦合器的二阶反射，提高耦合效率，且具有较大的工作波长带宽。该结构大大降低了硅基光源的制作封装难度，可以广泛应用于基于硅基光子集成芯片的光模块中。
垂直腔面发射激光器硅基光波导耦合器芯片封装结构硅基光源金属导线倾斜光栅锡焊点封装制作绝缘层二氧化硅绝缘层硅基光栅耦合器绝缘体上硅芯片工作波长带宽硅基光子集成本实用新型光栅耦合器硅波导结构传统光栅倒装焊接二阶反射耦合效率激光器耦合光模块沉积对准应用

[发明专利]基于模斑变换与光栅耦合的混合封装装置-CN202110754204.4在审
发明人：翟鲲鹏;陈寅芳;李明;祝宁华 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-07-01 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于模斑变换与光栅耦合的混合封装装置，包括：硅基芯片；模斑变换器，集成于所述硅基芯片上，用于实现光信号的光学模式转变与耦合；光调制器，集成于所述硅光芯片上，并与所述模斑变换器和光栅耦合器相连，用于实现光信号的调制；所述光栅耦合器，集成于所述硅基芯片上，用于实现光信号的耦合以及转变光学方向，其中，所述光栅耦合器包括波导结构和光栅结构，所述锥形波导结构与所述模斑变换器相连。
基于变换光栅耦合混合封装装置

[发明专利]具有光栅耦合器的硅基光学芯片-CN202210825706.6有效
发明人：李左玺;孙杰;孙天博 -专利权人：北京摩尔芯光半导体技术有限公司
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G02B6/34 文献下载
摘要：本发明提供一种具有光栅耦合器的硅基光学芯片，所述光栅耦合器包括：衬底；光栅结构，至少包括第一光栅层和第二光栅层，所述第二光栅层和所述第一光栅层依次设置于所述衬底之上，所述第一光栅层和所述第二光栅层交错排列；波导结构，至少包括第一波导层和第二波导层，所述第一波导层沿所述第一光栅层的光栅周期排列方向与所述第一光栅层连接，所述第二波导层沿所述第二光栅层的光栅周期排列方向与所述第二光栅层连接。本发明所提供的硅基光学芯片，提高了光栅耦合器的整体耦合效率，进而增强了由单模光纤传输至光栅耦合器的入射光信号的光束指向性。其中多层光栅的制造工艺成熟，很容易与SOI芯片集成，提高了硅基光学芯片的信号接收效率。
具有光栅耦合器光学芯片

[实用新型]一种硅基电镀金属反射镜光栅耦合器-CN201520835610.3有效
发明人：郑志强 -专利权人：宁波屹诺电子科技有限公司
申请日： 2015-10-27 - 公布日： 2016-04-13 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：一种硅基电镀金属反射镜光栅耦合器，涉及光纤耦合技术以及光电集成领域，绝缘体上硅芯片通过三个制作步骤后制成硅衬底上设置有中间镂空的掩埋绝缘体，硅衬底处于掩埋绝缘体镂空处的一面设置有金属反射镜，金属反射镜上方设置有悬浮硅光波导，悬浮硅光波导上设置有耦合光栅的硅基电镀金属反射镜光栅耦合器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型产品通过在波导光栅耦合器下方增加金属反射镜的方式实现耦合效率的提升，极大的保证了耦合的稳定性，增加了耦合的效率。
一种电镀金属反射光栅耦合器

[实用新型]一种基于硅基可调偏振旋转器的QKD系统-CN201721920525.2有效
发明人：付云飞;黄蕾蕾;赵义博 -专利权人：浙江九州量子信息技术股份有限公司
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2018-10-19 - 主分类号： H04B10/70 文献下载
摘要：一种基于硅基可调偏振旋转器的QKD系统，发射端包括依次连接的连续光激光器、强度调制器、第一可调偏振旋转器和光衰减器，接收端包括第二可调偏振旋转器、3dB耦合器、TE偏振光栅耦合器、TM偏振光栅耦合器、两路单光子探测器，第二可调偏振旋转器连接3dB耦合器，3dB耦合器的输出端分两路，一路连接TE偏振光栅耦合器，另一路连接TM偏振光栅耦合器，强度调制器与第一可调偏振旋转器、第二可调偏振旋转器利用硅光子集成技术制作在同一个本实用新型的部分器件利用硅基光波导器件设计并集成在同一片硅基光子芯片上，系统具有成本低、体积小、集成度高、稳定性好等优点，且实现了QKD系统的偏振编/解码，具有系统简单，编/解码速度高、可靠性高等优点。
偏振旋转器可调耦合器硅基强度调制器解码连续光激光器本实用新型光子探测器硅基光波导光衰减器光子集成光子芯片技术制作器件设计依次连接集成度发射端分两路接收端输出端体积小偏振

[发明专利]一种带有损耗补偿功能的光栅层间耦合器及其制备方法-CN202111169538.1有效
发明人：王菲;曹至庚;尹悦鑫;陶思亮;许崇前;孙潼鹤;张大明 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-10-08 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G02B6/10 文献下载
摘要：一种带有损耗补偿功能的光栅层间耦合器及其制备方法，属于层间耦合器技术领域。由硅衬底、第一SiO2埋氧层、第一金属反射镜、第二SiO2埋氧层、硅层、SiO2隔离层、第一聚合物包层、铒镱共掺聚合物层、第二聚合物包层和第二金属反射镜构成；硅层由第一硅波导、硅光栅、第二硅波导组成；铒镱共掺聚合物层由铒镱共掺聚合物波导、铒镱共掺聚合物光栅和铒镱共掺聚合物光波导放大器组成；硅光栅及铒镱共掺聚合物光栅的单个光栅单元类似“台阶”结构。该器件分别将硅基光栅耦合器和聚合物光栅耦合器分别置于两层，实现了硅基、聚合物光子回路的三维混合集成，实现了结构紧凑、高效的光栅层间耦合，在三维光子集成领域具有很强的应用潜力。
一种带有损耗补偿功能光栅耦合器及其制备方法

[发明专利]一种硅基电镀金属反射镜光栅耦合器及其制作方法-CN201510703711.X有效
发明人：郑志强 -专利权人：宁波屹诺电子科技有限公司
申请日： 2015-10-27 - 公布日： 2018-08-14 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：一种硅基电镀金属反射镜光栅耦合器及其制作方法，涉及光纤耦合技术以及光电集成领域，绝缘体上硅芯片通过三个制作步骤后制成硅衬底上设置有中间镂空的掩埋绝缘体，硅衬底处于掩埋绝缘体镂空处的一面设置有金属反射镜，金属反射镜上方设置有悬浮硅光波导，悬浮硅光波导上设置有耦合光栅的硅基电镀金属反射镜光栅耦合器。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明产品通过在波导光栅耦合器下方增加金属反射镜的方式实现耦合效率的提升，极大的保证了耦合的稳定性，增加了耦合的效率。
一种电镀金属反射光栅耦合器及其制作方法

[发明专利]一种硅基光栅耦合器及其制作方法-CN201510718141.1在审
发明人：刘柳;张晨昭;金驰超;王思亚 -专利权人：华南师范大学
申请日： 2015-10-27 - 公布日： 2016-02-17 - 主分类号： G02B6/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅基光栅耦合器及其制作方法，所述耦合器在光纤与芯片进行耦合时可以直接与芯片垂直耦合，而不必使光纤与芯片垂直方向呈一定角度的偏角。其制作方法是：采用了微机电系统技术，将制作有耦合光栅的顶硅层光波导下方的掩埋绝缘体进行腐蚀掏空，使硅光波导倾斜并通过静电吸附力贴合固定到硅衬底上，从而通过在倾斜的硅光波导上制作耦合光栅，实现硅光波导与垂直光纤的耦合采用这种结构的光栅耦合器与外部光纤进行耦合，不仅降低了二阶反射，提高了耦合效率，而且由于其制作方法简单和垂直耦合的特性更加便于芯片的检测与封装，便于大规模集成。
一种光栅耦合器及其制作方法

[发明专利]光栅耦合器制造方法以及半导体器件装置方法-CN201210261727.6在审
发明人：仇超 -专利权人：上海宏力半导体制造有限公司
申请日： 2012-07-26 - 公布日： 2012-10-24 - 主分类号： G02B6/34 文献下载
摘要：本发明提供了一种光栅耦合器制造方法以及半导体器件装置方法。根据本发明的光栅耦合器制造方法包括：有源区及光波导层制作过程，用于在制作光栅耦合器光波导层的同时形成MOS晶体管的有源区；多晶硅处理过程，用于在形成光栅耦合器的多晶硅覆盖层同时制造MOS晶体管的多晶硅栅极；以及光栅制造过程，用于制造光栅耦合器的光栅。根据本发明的光栅耦合器制造方法可有效地同时制造光栅耦合器以及CMOS电路，或者同时制造光栅耦合器以及MOS电路；并且，由于形成了具有多晶硅覆盖的光栅耦合器，提高了光栅耦合器的耦合效率。
光栅耦合器制造方法以及半导体器件装置

[发明专利]一种二元闪耀光栅耦合器及其在硅基混合集成光探测器上的应用-CN201410288826.2无效
发明人：李鸿强;刘宇;崔贝贝;周文骞 -专利权人：天津工业大学
申请日： 2014-06-23 - 公布日： 2014-10-08 - 主分类号： G02B6/124 文献下载
摘要：本发明提出了一种二元闪耀光栅耦合器，所述耦合器采用SOI材料，包括硅衬底、限制层、波导层和光栅层，所述光栅层采用二元闪耀光栅，所述二元闪耀光栅为一维二元闪耀光栅或二维二元闪耀光栅。所设计的二元闪耀光栅耦合器结构简单、制作方便、体积小，且与标准的CMOS工艺兼容，实现了高耦合效率、宽带宽的耦合输出功能。本发明通过将III-V族材料的光电探测器键合到SOI晶圆上，实现了采用光栅耦合的硅基混合集成光探测器，并将其应用到阵列波导光栅解调集成微系统中，有效解决阵列波导光栅解调集成微系统中SOI硅纳米线波导与InGaAs/InP光探测器间的光耦合问题。
一种二元闪耀光栅耦合器及其混合集成探测器应用

[发明专利]偏振无关型可调光衰减器-CN202111075019.9在审
发明人：黄北举;张赞允;陈弘达 -专利权人：苏州微光电子融合技术研究院有限公司
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本发明揭示了一种偏振无关型可调光衰减器，所述可调光衰减器包括：第一二维光栅耦合器及第二二维光栅耦合器、若干第一模斑转换器及若干第二模斑转换器、若干第一硅基单模光波导及若干第二硅基单模光波导、PIN电学结构本发明的可调光衰减器使用平面光波导，具有速度快、体积小、成本低、易于集成等优点；采用二维光栅耦合器，具有偏振无关性，无论输入的是何种偏振光，都可以进行传递。
偏振无关调光衰减器

[发明专利]一种绝缘体上的硅基光栅耦合器及其制作方法-CN201010121742.1无效
发明人：朱宇;李智勇;俞育德;余金中 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2010-03-10 - 公布日： 2010-08-25 - 主分类号： G02B6/34 文献下载
摘要：一种绝缘体上的硅基光栅耦合器，所述耦合器采用绝缘体上的硅材料，包括：一硅衬底；一限制层，该限制层制作在硅衬底上；一顶硅层，该顶硅层制作在限制层上，在该顶硅层的表面制作有光栅，在该顶硅层一侧靠近光栅处为锥形波导，该锥形波导大于80μm，与锥形波导连接处为亚微米波导；一光纤，该光纤的一端靠近顶硅层上的光栅。
一种绝缘体光栅耦合器及其制作方法

[发明专利]基于光栅耦合的硅基光电子芯片晶圆级在线测试装置-CN201911346890.0有效
发明人：冯朋;王磊;肖希;陈代高 -专利权人：武汉邮电科学研究院有限公司;武汉光谷信息光电子创新中心有限公司
申请日： 2019-12-24 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G01R31/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光栅耦合的硅基光电子芯片晶圆级在线测试装置，涉及硅光子与光电子集成领域。该装置用于实现片上器件的晶圆级在线测试与偏振相关损耗测试，该装置包括至少一组测试结构，每组测试结构包括TE偏振光栅、TM偏振光栅、级联TE偏振光栅与TM偏振光栅的偏振旋转合束器、与偏振旋转合束器相连的第一端面耦合器和形成于划片槽中分别与所述第一端面耦合器、片上器件的第二端面耦合器相连的偏振无关模式转换器。本发明能实现片上器件晶圆级在线测试与偏振相关损耗测试，有效降低硅基光电子芯片的测试成本。
基于光栅耦合光电子芯片晶圆级在线测试装置

[发明专利]基于受激拉曼散射效应的多波长光源-CN201410560159.9有效
发明人：邱英;肖希;陈代高;王磊;李淼峰 -专利权人：武汉邮电科学研究院
申请日： 2014-10-21 - 公布日： 2015-01-07 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于硅基受激拉曼散射效应的多波长光源，包括光栅耦合器、硅基微环滤波器以及硅基波导和输出耦合波导；硅基微环滤波器为Add-Drop型，包含硅基微环及第一、第二直波导；泵浦光经光栅耦合器输入第一直波导，由第一直波导耦合至硅基微环滤波器，过滤得到所需波长的光进入硅基波导，由硅基波导进行受激拉曼散射产生一级斯托克斯波输入第二直波导，一部分一级斯托克斯波由第二直波导耦合至输出耦合波导输出等间隔多波长激光，剩余部分由第二直波导耦合至硅基微环滤波器再次输入硅基微环。本发明利用硅基微环的自由光谱范围和硅基波导的受激拉曼散射效应实现固定波长间隔的多波长光源，并具有结构紧凑、功耗低等优点，适用于光通信系统中。
基于受激拉曼散射效应波长光源

[发明专利]光栅耦合器及其制备方法-CN202011143700.8在审
发明人：肖志雄;冯俊波;胡志朋;邵斯竹;吴月;朱兴国;郭进 -专利权人：联合微电子中心有限责任公司
申请日： 2020-10-23 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： G02B6/136 文献下载
摘要：本发明提供了一种光栅耦合器及其制备方法，本发明的光栅耦合器的制备方法包括如下步骤：提供SOI衬底，所述SOI衬底自下而上包括硅衬底层、二氧化硅中间层以及硅顶层；刻蚀所述硅顶层形成第一耦合光栅；在所述硅顶层上形成Poly‑Si层；刻蚀所述Poly‑Si层形成第二耦合光栅；所述第二耦合光栅与所述第一耦合光栅错位堆叠。本发明的光栅耦合器通过在硅顶层上形成Poly‑Si层减小光栅耦合器的插入损耗，再通过第二耦合光栅与所述第一耦合光栅偏移设计，进一步减小插入损耗，并且偏移设计可以提高光栅制备工艺的容差。
光栅耦合器及其制备方法

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