[发明专利]一种硅基二氧化硅波导及其制作与应用方法

摘要

本发明属于光学材料器件技术领域，特别涉及一种硅基二氧化硅波导及其制作与应用方法。本发明通过对波导中硅基上的二氧化硅进行光刻刻蚀工艺，形成截面为矩形的波导芯区空间。本发明的硅基二氧化硅波导结构给出了特定的几何参数，可以实现多种全光逻辑器件，包括全光分路器、全光耦合器、全光开关、全光逻辑门、全光存储器、全光路由器，都可以通过特定微区结构的硅基二氧化硅波导加工得到，进一步应用还包括全光集成芯片和全光网络。采用了波长范围270～1100nm的飞秒脉冲光源作为全光逻辑器件的高速输入信号。本发明采用的二氧化硅微区结构在制作上具有与硅微电子工艺兼容的优点，在工业上易于推广应用。

主权项

一种硅基二氧化硅波导的制作方法，其特征在于，具体方案如下：根据波导尺寸的计算，选择相应厚度的二氧化硅硅片，在硅片上设置二氧化硅薄层，采用微加工工艺在硅片上对二氧化硅进行刻蚀，剩余的二氧化硅形成宽高比一定的波导芯区，制作硅基二氧化硅微区结构，形成高性能波导，利用光的“相长或相消”干涉实现光学计算；采用本方法制作的波导间光程差小于或等于400nm；所述波导结构中二氧化硅的纵截面为矩形，矩形的宽度取值范围：0.2μm～1μm，高度取值范围：0.2μm～0.8μm；所述波导为直线型波导、圆弧型波导或者二者的任意组合形式，直线型波导长度为2μm～10μm，圆弧型波导的曲率半径取值范围：1μm～4μm。