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申请/专利权人：电子科技大学
摘要：本发明属于硅基光电子学领域，具体涉及一种氮化硅平台的SMF‑28光纤到芯片超低损端面耦合器。本发明基于端面耦合的模式耦合理论，通过采用具有不同折射率氮氧化硅和SiN两种材料的三层结构，再配合倒锥结构，通过将低折射率的氮氧化硅材料做成扁平层以大幅度扩大模场，使其电场分布与光纤电场分布更接近，提高了波导端面模式与SMF‑28光纤模式的重叠效率，从而有效提高了端面耦合效率，实现芯片与SMF‑28光纤的高效耦合。本发明对于硅基集成光学系统中的光通信、光互连、光传感和激光探测等模块具有重大意义。
主权项：1.一种氮化硅平台的SMF-28光纤到芯片超低损端面耦合器，其特征在于：由端面耦合结构和模斑渐变结构两个部分组成；所述端面耦合结构，共分为上中下三层，上下两层材料相同且关于中间层对称；上下两层为SiOxN层，其厚度h3＜100nm，宽度w5＞8μm，上下两层中心间隔h4为2μm-5μm，通过改变SiOxN的氧分压控制其折射率为1.45-2；中间层为厚度h2＜300nm的第一SiN中心波导，在其长度L1＞600μm第一SiN中心波导宽度由w1线性变宽直至w4，w1＜250nm，w4＞500nm；所述模斑渐变结构包括第二SiN中心波导和其上叠层设置的一层倒锥结构；第二SiN中心波导为端面耦合结构中第一SiN中心波导的延申，其长度L2＞300μm，在L2长度第二SiN中心波导的宽度从w4线性变窄至w3，w3＞500nm；倒锥结构的起始端为第一SiN中心波导和第二SiN中心波导的衔接处，是宽度从w2在L2长度线性变宽至w3的SiN波导，w2＜200nm，倒锥结构的厚度为h1，且有h1+h2＝h0，h0为标准光波导的厚度；第二SiN中心波导和倒锥结构两波导在L2的末端处，宽度均渐变至w3成为一个波导，且两者总厚度与标准厚度光波导相同。
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权利要求：
百度查询： 电子科技大学 一种氮化硅平台的SMF-28光纤到芯片超低损端面耦合器
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