一种SOI基锥形结构的边缘耦合器及其制备方法

技术特征：
1.一种soi基锥形结构的边缘耦合器，其特征在于，包括蚀刻于soi基片顶部硅层上的锥形结构；所述锥形结构包括入射锥形波导和截面恒定的出光波导，所述入射锥形波导从入射端开始在平行于soi基片的方向和垂直于soi基片两个方向缩小渐变，直至与出光波导的截面大小相同。2.根据权利要求1所述soi基锥形结构的边缘耦合器，其特征在于：所述入射锥形波导的入射端端面经聚焦离子束加工处理降低粗糙度。3.根据权利要求1所述soi基锥形结构的边缘耦合器，其特征在于：所述入射锥形波导的入射端端面与出光波导的截面面积比为10-20：1。4.一种权利要求1-3任意一项所述soi基锥形结构的边缘耦合器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、准备soi基片，所述soi基片包括从下至上包括硅衬底、氧埋层和顶部硅层；步骤2、在soi基片顶部均匀涂覆光刻胶，并将光刻胶烘干；步骤3、根据锥形结构的形状和尺寸，利用3d灰度光刻技术对光刻胶进行曝光，然后进行显影，得到光刻胶层锥形结构图案；步骤4、利用干法刻蚀技术将光刻胶层锥形结构图案转移至顶部硅层，锥形结构四周的顶部硅层完全被刻蚀掉，除去光刻胶残余，完成锥形结构的制备；步骤5、利用聚焦离子束对锥形结构的入射端进行降低粗糙度处理；步骤6、在完成锥形结构制备的soi基片上沉积二氧化硅作为包覆层；步骤7、然后对入射端进行抛光处理，最终完成边缘耦合器的制备。

技术总结
本发明公开了一种SOI基锥形结构的边缘耦合器及其制备方法，边缘耦合器是位于SOI基片顶部硅层上的锥形结构；顶部硅层的锥形结构包括入射锥形波导和出光波导，锥形波导从入射端开始在平行于SOI基片的方向和垂直于SOI基片两个方向尺寸缩小渐变。制备时，首先在SOI基片顶部均匀涂覆光刻胶，然后曝光、显影，在光刻胶上得到锥形结构图案，之后利用干法刻蚀技术将光刻胶上的图案转移至顶部硅层，利用聚焦离子束对锥形结构的入射端进行降低粗糙度处理，并沉积二氧化硅作为包覆层；最后对入射端进行抛光处理后完成边缘耦合器的制备。本发明结构简单、使用方便、耦合效率高。耦合效率高。耦合效率高。


技术研发人员：于圣韬 李晓宇 宋毅 桂成群
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/7/29