[发明专利]一种二氧化硅波导与铌酸锂薄膜垂直耦合的谐振式集成光学陀螺

权利要求书

1.一种二氧化硅波导与铌酸锂薄膜垂直耦合的谐振式集成光学陀螺，其特征在于，包括：基底晶片(1)、下包层(2)、二氧化硅波导环圈(3)、二氧化硅直波导(4)、上包层(5)、铌酸锂薄膜(6)、电光移频器光学波导(7)、电光移频器金属电极(8)、铌酸锂直条光学波导(9)，

所述基底晶片(1)为表面抛光的硅晶片，厚度在0.1mm～1mm；

所述下包层(2)是基底晶片(1)硅片的上表面经过热氧化工艺形成的致密的二氧化硅膜层，下包层(2)的厚度在6μm～15μm，作为二氧化硅波导环圈(3)和二氧化硅直波导(4)的下包层材料；

所述二氧化硅波导环圈(3)制备于下包层(2)的上方，采用跑道型结构，位于左侧的二氧化硅直波导(4)和右侧的二氧化硅直波导(4)中间，厚度在1μm～10μm，高度在1μm～10μm，环圈半径0.1cm～10cm，所述二氧化硅波导环圈(3)采用掺杂的二氧化硅材料，其折射率高于作为下包层(2)和上包层(5)的二氧化硅材料；

所述二氧化硅直波导(4)制备于下包层上方，位于二氧化硅波导环圈(3)的外侧、铌酸锂直条光学波导(7)的正下方，厚度在1μm～10μm、高度在1μm～10μm，所述二氧化硅波导环圈(3)采用掺杂的二氧化硅材料，其折射率高于作为下包层(2)和上包层(5)的二氧化硅材料；

所述上包层(5)为二氧化硅膜层，制作于二氧化硅直波导(4)和二氧化硅波导环圈(3)的上方，其厚度在6μm～15μm，作为二氧化硅波导环圈(3)和二氧化硅直波导(4)的上包层材料；

所述铌酸锂薄膜(6)制作于上包层(5)的上表面，所述铌酸锂薄膜(6)具有单晶结构，其晶体切向为X切Y传或X切Z传或Y切Z传，厚度在0.1μm～10μm；

所述电光移频器光学波导(7)制作于铌酸锂薄膜(6)中，采用钛扩散或退火质子交换工艺制作，波导宽度在1μm～10μm，波导扩散深度在1μm～10μm，所述电光移频器光学波导由输入波导以及双马赫-增德尔光学波导组成；

所述电光移频器金属电极(8)制作于电光移频器光学波导(7)的双马赫-增德尔光学波导上方，分置于双马赫-增德尔光学波导双臂外侧及中间，采用集总式电极结构或行波电极结构；

所述铌酸锂直条光学波导(9)制作于铌酸锂薄膜(6)中，采用钛扩散或退火质子交换工艺制作，波导宽度在1μm～10μm，波导扩散深度在1μm～10μm，铌酸锂直条光学波导(9)制作于二氧化硅直波导(4)的正上方。