CN110646880B - 光斑尺寸变换器和制造光斑尺寸变换器的方法 - Google Patents

光斑尺寸变换器和制造光斑尺寸变换器的方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明的光斑尺寸变换器包括：支撑体，其包括主表面，主表面包括第一至第五区域；台面结构，其包括位于第一区域上的第一部分并包括位于第二至第四区域上的第二部分；以及埋入结构，其包括第一区和第二区，台面结构的第二部分的第一和第二侧表面分别埋入第一区和第二区中。台面结构的第二部分包括宽度沿着从第三区域朝向第五区域的方向逐渐减小的部分。埋入结构的第一区沿着第一侧表面延伸，并终止于第三和第四区域中的一个。埋入结构的第二区沿着第二部分的第二侧表面延伸，并布置在第五区域上。本发明还涉及制造光斑尺寸变换器的方法。

Description

光斑尺寸变换器和制造光斑尺寸变换器的方法
技术领域
本发明涉及光斑尺寸变换器(spot-size converter)。
背景技术
非专利文献1“High Coupling Efficiency Etched Facet Tapers in SiliconWaveguides(硅波导中的高耦合效率蚀刻端面锥)”Jaime Cardenas,Carl B.Poitras,Kevin Luke,Lian Wee Luo,Paul Adrian Morton and Michal Lipson,IEEE PHOTONICSTECHNOLOGY LETTERS,VOL.26,NO.23,DECEMBER 1,2014公开了一种由硅制成的光斑尺寸变换器，其中波导的端部的宽度缩窄至160nm。
发明内容
非专利文献1的光斑尺寸变换器要求波导的端部具有160nm的宽度。光斑尺寸变换器中的微细波导端需要先进的制造光斑尺寸变换器的处理技术，并且可能由于尺寸变化而引起特性变化。
本发明的一方面是提供一种能够通过横向上的光学转变来实现模场直径改变的光斑尺寸变换器。本发明的另一方面是提供一种制造这种光斑尺寸变换器的方法。
根据本发明一方面的光斑尺寸变换器，包括：支撑体，其包括主表面，主表面包括沿着波导轴线的方向布置的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；第一台面结构，其包括位于支撑体的第一区域上的第一部分，并包括位于支撑体的第二区域、第三区域和第四区域上的第二部分；以及埋入结构，其包括第一区和第二区，第一台面结构的第二部分的第一侧表面和第二侧表面分别埋入第一区和第二区中，并且布置在支撑体的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域上。第一台面结构的第一部分和第二部分包括下包层区、芯部区和上包层区。第一台面结构的第二部分在支撑体的第四区域处包括宽度沿着从第三区域朝向第五区域的方向逐渐减小的部分。埋入结构的第一区沿着第一台面结构的第二部分的第一侧表面延伸，并终止于第三区域和第四区域中的一个。埋入结构的第二区沿着第一台面结构的第二部分的第二侧表面延伸，并布置在第五区域处。
根据本发明另一方面的制造光斑尺寸变换器的方法包括：制备第一产品的步骤，第一产品包括基板并且在基板上包括用于波导结构的层叠结构，基板包括主表面，主表面包括沿着波导轴线的方向布置在一个元件部分处的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；在第一产品上形成第一掩模的步骤，第一掩模包括条形图案；通过利用第一掩模蚀刻第一产品来形成第二产品的步骤，第二产品包括位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域上的条形台面；在第二产品上形成第二掩模的步骤，第二掩模覆盖第一区域；通过利用第一掩模和第二掩模形成沉积物来形成第三产品的步骤，沉积物包括第一区和第二区，第一区和第二区分别形成位于第二产品的条形台面的第一侧表面和第二侧表面上的第一界面和第二界面中的相应的一个；形成沉积物之后移除第一掩模和第二掩模的步骤；在第三产品上形成第三掩模的步骤，第三掩模包括第一开口和远离第一开口的第二开口，第一开口与第一界面和第二界面交叉；以及通过利用第三掩模蚀刻第三产品来形成台面结构和埋入结构的步骤。台面结构包括位于第一区域的第一部分，并包括位于基板的第二区域、第三区域和第四区域的第二部分。埋入结构包括第一区和第二区，台面结构的第二部分的第一侧表面和第二侧表面分别埋入第一区和第二区中。埋入结构布置在基板的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域处。
从参考附图提供的本发明的合适实施例的以下详细描述，本发明的上述目的和其它目的、特征和优点将变得更加容易理解。
附图说明
图1是示出根据本实施例的光斑尺寸变换器的平面图。
图2A、图2B、图2C和图2D各示出了沿着图1中所示的线IIa-IIa、线IIb-IIb、线IIc-IIc或线IId-IId截取的截面和折射率分布。
图3是示意性地示出包括根据本实施例的光斑尺寸变换器的半导体光学器件的平面图。
图4A、图4B、图4C和图4D示意性地示出了根据本实施例的光斑尺寸变换器中的光的转变和光斑尺寸的变换。
图5A和图5B分别是示意性地示出根据实例的光斑尺寸变换器的平面图和示意性地示出光斑尺寸变换器中的第二台面结构的截面图。
图6A和图6B分别是示意性地示出根据实例的光斑尺寸变换器的平面图和示意性地示出光斑尺寸变换器中的第二台面结构的截面图。
图7示意性地示出了制造根据实施例的光斑尺寸变换器的方法的主要步骤。
图8示意性地示出了制造根据实施例的光斑尺寸变换器的方法的主要步骤。
图9示意性地示出了制造根据实施例的光斑尺寸变换器的方法的主要步骤。
图10示意性地示出了制造根据实施例的光斑尺寸变换器的方法的主要步骤。
图11示意性地示出了制造根据实施例的光斑尺寸变换器的方法的主要步骤。
图12示意性地示出了制造根据实施例的光斑尺寸变换器的方法的主要步骤。
具体实施方式
将描述一些具体实例。
根据具体实例的光斑尺寸变换器包括(a)支撑体，其包括主表面，主表面包括沿着波导轴线的方向布置的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；(b)第一台面结构，其包括位于支撑体的第一区域的第一部分，和位于支撑体的第二区域、第三区域和第四区域的第二部分；以及(c)埋入结构，其包括第一区和第二区，第一台面结构的第二部分的第一侧表面和第二侧表面分别埋入第一区和第二区中，并且布置在支撑体的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域处。第一台面结构的第一部分和第二部分包括下包层区、芯部区和上包层区。第一台面结构的第二部分在支撑体的第四区域处包括宽度沿着从第三区域朝向第五区域的方向逐渐减小的部分。埋入结构的第一区沿着第一台面结构的第二部分的第一侧表面延伸，并终止于第三区域和第四区域中的一个。埋入结构的第二区沿着第一台面结构的第二部分的第二侧表面延伸，并布置在第五区域处。
根据光斑尺寸变换器，埋入结构的第一区沿着第一台面结构的第二部分的第一侧表面延伸并终止于第三区域和第四区域中的一个，并且第一台面结构的第二部分在第四区域处包括宽度沿着波导轴线的方向逐渐减小的部分。埋入结构的第一区的终止和第一台面结构的宽度的减小使得能够实现传播通过埋入结构和第一台面结构的光的光斑尺寸的变换。
在根据具体实例的光斑尺寸变换器中，埋入结构包括多个半导体层层叠起来以使折射率大于上包层区的折射率并小于芯部区的折射率的层叠体。
根据光斑尺寸变换器，折射率大于上包层区的折射率并小于芯部区的折射率的埋入结构使得光能够从埋入结构和第一台面结构中的一个容易地移动到另一个。
在根据具体实例的光斑尺寸变换器中，第一台面结构的第一部分在支撑体的第一区域处具有能够实现单模波导的第一宽度，并且埋入结构的第二区在支撑体的第三区域、第四区域和第五区域处具有大于第一宽度的宽度。
根据光斑尺寸变换器，埋入结构在第四区域和第五区域处设置有宽度大于第一台面结构的第一部分的第一宽度的第二区，这使得光能够从第一台面结构的第二部分和埋入结构中的一个容易地移动到另一个。
在根据具体实例的光斑尺寸变换器中，埋入结构的第一区在第三区域和第四区域中的至少一个区域处包括宽度沿着波导轴线的方向逐渐减小的部分。
根据光斑尺寸变换器，埋入结构的第一区设置有宽度沿着波导轴线的方向逐渐减小的部分，这使得光能够从第一台面结构的第二部分和埋入结构中的一个容易地移动到另一个。
根据具体实例的光斑尺寸变换器还包括布置在支撑体的主表面上的限制区。在限制区上承载台面结构和埋入结构。限制区的折射率大于上包层区的折射率并小于芯部区的折射率。
根据光斑尺寸变换器，限制区设有大于上包层区的折射率并小于芯部区的折射率的折射率，这使得模场直径能够在竖直方向上增大。
根据具体实例的制造光斑尺寸变换器的方法包括(a)制备第一产品的步骤，第一产品包括基板并且在基板上包括用于波导结构的层叠结构，基板包括主表面，主表面包括沿着波导轴线的方向布置在一个元件部分处的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；(b)在第一产品上形成第一掩模的步骤，第一掩模包括条形图案；(c)通过利用第一掩模蚀刻第一产品来形成第二产品的步骤，第二产品包括位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域上的条形台面；(d)在第二产品上形成第二掩模的步骤，第二掩模覆盖第一区域；(e)通过利用第一掩模和第二掩模形成沉积物来形成第三产品的步骤，沉积物包括第一区和第二区，第一区和第二区分别形成位于第二产品的条形台面的第一侧表面和第二侧表面上的第一界面和第二界面中的相应的一个；(f)形成沉积物之后移除第一掩模和第二掩模的步骤；(g)在第三产品上形成第三掩模的步骤，第三掩模包括第一开口和远离第一开口的第二开口，第一开口与第一界面和第二界面交叉；以及(h)通过利用第三掩模蚀刻第三产品来形成台面结构和埋入结构的步骤。台面结构包括位于第一区域的第一部分和位于基板的第二区域、第三区域和第四区域的第二部分。埋入结构包括第一区和第二区，台面结构的第二部分的第一侧表面和第二侧表面分别埋入第一区和第二区中。埋入结构布置在基板的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域处。
根据制造光斑尺寸变换器的方法，形成第三产品，第三产品包括条形台面和包括第一区与第二区的沉积物，第一区和第二区分别形成位于条形台面的第一侧表面和第二侧表面上的第一界面和第二界面中的相应的一个，并且使用包括第一开口和远离第一开口的第二开口的第三掩模蚀刻第三产品，第一开口与第三产品的第一界面和第二界面交叉。第三产品使得台面结构的第二部分能够在第四区域处包括宽度沿着波导轴线的方向逐渐减小的部分。第一台面结构的第二部分终止于第三区域或第四区域。埋入结构的第一区沿着台面结构的第二部分的第一侧表面延伸并终止于第三区域。埋入结构的第二区沿着第一台面结构的第二部分的第二侧表面延伸，并布置在第五区域处。
通过参考作为实例呈现的附图并考虑以下详细描述，可以容易地理解本发明的知识。接下来，将参考附图来描述光斑尺寸变换器和制造光斑尺寸变换器的方法的实施例。如果可能，给予彼此相同的部件相同的附图标记。
图1是示出根据本实施例的光斑尺寸变换器的平面图。光斑尺寸变换器11包括支撑体13、第一台面结构15和埋入结构17。
支撑体13包括主表面13a，并且主表面13a包括第一区域13b、第二区域13c、第三区域13d、第四区域13e和第五区域13f。第一区域13b、第二区域13c、第三区域13d、第四区域13e和第五区域13f沿着波导轴线Ax1的方向布置。
第一台面结构15包括第一部分15a和第二部分15b。第一部分15a布置在支撑体13的第一区域13b上。第二部分15b布置在支撑体13的第二区域13c、第三区域13d和第四区域13e上。第一台面结构15包括第一侧表面15c、第二侧表面15d和上表面15e。
如果需要，第一台面结构15包括第三部分15f。具体地，第三部分15f布置在第一部分15a和第二部分15b之间，并且可以包括将第一区域13b和第三区域13d彼此连接起来的两个渐缩形部分。
在本实施例中，第一台面结构15的第二部分15b的部分15g布置在第四区域13e处。
埋入结构17布置在支撑体13的第二区域13c、第三区域13d、第四区域13e和第五区域13f上，并且未布置在支撑体13的第一区域13b上。埋入结构17包括第一区17a和第二区17b。第一台面结构15的第二部分15b的第一侧表面15c和第二侧表面15d分别埋入第一区17a和第二区17b中。埋入结构17包括第一外表面17c、上表面17e和第二外表面17f。在本实施例中，埋入结构17的上表面17e与第一台面结构15的上表面15e基本齐平。
埋入结构17的第一区17a沿着第一台面结构15的第二部分15b的第一侧表面15c延伸，并在第三区域13d和第四区域13e中的一个处终止。在本实施例中，埋入结构17的第一区17a终止于第三区域13d和第四区域13e之间的边界处。埋入结构17的第二区17b在第四区域13e上沿第一台面结构15的第二部分15b的第二侧表面15d延伸，并且布置在未布置第一台面结构15的第五区域13f上。
根据光斑尺寸变换器11，埋入结构17的第一区17a沿着第一台面结构15的第二部分15b的第一侧表面15c延伸，并在第三区域13d和第四区域13e中的一个处终止。第一台面结构15的第二部分15b在第四区域13e上包括部分15g，该部分15g的宽度WD沿着波导轴线Ax1的方向逐渐减小。埋入结构17的第一区17a的终止以及第一台面结构15的宽度WD的减小使得能够实现传播通过埋入结构17和第一台面结构15的光的光斑尺寸的变换。
在本实施例中，第一台面结构15的第二部分15b和埋入结构17形成第二台面结构21。
在本实施例中，埋入结构17的第一区17a包括第一外表面17c和第一内表面17d，并且第一区17a沿着第一台面结构15的第二部分15b的第一侧表面15c延伸。第一内表面17d与第一台面结构15的第二部分15b的第一侧表面15c接合。
第一区17a在第三区域13d和第四区域13e中的至少一个处包括部分17i，该部分17i的宽度ED1沿着波导轴线Ax1的方向逐渐减小。由于第一区17a设置有窄宽度部分，因此第一侧表面15c上的第一区17a和第二侧表面15d上的第二区17b在横向上不对称。埋入结构17的不对称性使得光能够从第一台面结构15的第二部分15b和埋入结构17的第二区17b中的一个移动到另一个。
第一区17a在第三区域13d和第四区域13e中的一个处终止。由于第一区17a的终止，因此第一台面结构15失去了与其一侧相邻地延伸的埋入结构17。埋入结构17的消失使得光能够容易地从第一台面结构15的第二部分15b和埋入结构17的第二区17b中的一个移动到另一个。
如果可能，第一外表面17c在第一台面结构15的第二部分15b的终止部分处与第一侧表面15c以两者间形成锐角TH1的状态相交。锐角TH1可以在例如0.1度至2度的范围内。
在本实施例中，埋入结构17的第二区17b包括第二外表面17f和第二内表面17g，并且第一台面结构15的第二部分15b沿着第二区17b延伸。第二内表面17g与第一台面结构15的第二部分15b的第二侧表面15d接合。
在第一台面结构15中，第二部分15b的部分15g在第四区域13e上具有逐渐减小的宽度。第二部分15b的部分15g具有最小宽度。在本实施例中，最小宽度为0.4微米以下。
第一台面结构15的第二部分15b优选地终止于第四区域13e。由于第二部分15b的终止，埋入结构17的第二区17b的第二内表面17g终止。由于第二内表面17g的终止，提供了第三外表面17h。第三外表面17h与第二外表面17f相反。在第五区域13f上，第二台面结构21不包括第一台面结构15。在第五区域13f上的埋入结构17的第二区17b处，第一台面结构15的第二部分15b包括将第一外表面17c连接到第三外表面17h上的终止表面15h。如果可能，第二内表面17g在第一台面结构15的第二部分15b处与终止表面15h以两者间形成锐角TH2的状态相交。锐角TH2可以在例如0.1度至2度的范围内。
埋入结构17的第一区17a和第一台面结构15的第二部分15b包括相应的锐角端。然而，制造光斑尺寸变换器11不需要精细光刻或精细蚀刻来形成这些锐角端。
在支撑体13的第一区域13b处，第一台面结构15的第一部分15a具有能够实现单模波导的第一宽度W1。
在本实施例中，埋入结构17的第二区17b在支撑体13的第三区域13d、第四区域13e和第五区域13f处具有大于第一宽度W1的宽度。具体地，在第五区域13f处，第二区17b具有大于第一宽度W1的宽度W2。
在本实施例中，在第五区域13f上，第二台面结构21由埋入结构17的第二区17b构成。第二台面结构21具有宽度W2。具有大宽度的第二台面结构21使得第二台面结构21中的波导能够稳定。
包括第一区17a、第二区17b以及第一台面结构15的第二部分15b的第二台面结构21高于第一台面结构15的第一部分15a。第二台面结构21比第一台面结构15深。高的第二台面结构21能够在竖直方向上调节模场直径。
第一台面结构15具有在竖直方向上的折射率分布，从而能够实现光波导。折射率分布沿竖直方向在第一台面结构15处具有最大值和最小值。折射率的最大值大于埋入结构17的折射率或平均折射率。折射率的最小值等于或小于埋入结构17的折射率或平均折射率。
图2A、图2B、图2C和图2D各示出了沿着图1中所示的线IIa-IIa、线IIb-IIb、线IIc-IIc或线IId-IId截取的截面和折射率分布。在第一台面结构15的芯部区23b的高度处沿横向取得折射率分布。
第一台面结构15的第一部分15a和第二部分15b各包括下包层区23a、芯部区23b和上包层区23c。埋入结构17的折射率或平均折射率小于第一台面结构15的芯部区23b的折射率。埋入结构17的折射率等于或大于第一台面结构15的上包层区23c的折射率。
在光斑尺寸变换器11中，折射率大于上包层区23c的折射率并且小于芯部区23b的折射率的埋入结构17使得光能够从埋入结构17和第一台面结构15中的一个容易地移动到另一个。
如果需要，光斑尺寸变换器11还可以包括布置在支撑体13的主表面13a上的下区27。在下区27上承载第一台面结构15和埋入结构17。下区27能够提供等于或大于上包层区23c的折射率并小于芯部区23b的折射率的折射率。
埋入结构17可以包括多个半导体层层叠起来以使折射率大于上包层区23c的折射率并小于芯部区23b的折射率的层叠体。
由半导体制成的光斑尺寸变换器11的实例
支撑体13：InP
第一台面结构15
下包层区23a：InP
芯部区23b：AlGaInAs/AlGaInAs量子阱结构
上包层区23c：InP
埋入结构17：InP/InGaAsP多层膜
下区27：InP
图3是示意性地示出包括根据本实施例的光斑尺寸变换器的半导体光学器件的平面图。半导体光学器件31包括马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)调制器33。光斑尺寸变换器11(11a，11b)连接到马赫-曾德尔调制器33的输入和输出中的每一个。马赫-曾德尔调制器33包括分配器(divider)33a、合并器(merger)33b、第一臂波导33c、第一臂波导33d、第一臂电极33e和第二臂电极33f。
光斑尺寸变换器11中的第一台面结构15的第一部分15a和第二部分15b包括与分配器33a、合并器33b、第一臂波导33c和第一臂波导33d处的半导体层叠结构相同的半导体层叠结构。通过在马赫-曾德尔调制器33的制造步骤中添加选择性生长和蚀刻来提供光斑尺寸变换器11的埋入结构17。
图4A、图4B、图4C和图4D示意性地示出了根据本实施例的光斑尺寸变换器中的光的转变和光斑尺寸的变换。如图4A、图4B、图4C和图4D所示，在从第一区域13b上的第一台面结构15传播到第五区域13f上的第二台面结构21的光中，光斑尺寸变换器11连续地引起光转变和光斑尺寸变换。另外，如图4D、图4C、图4B和图4A所示，在从第五区域13f上的第二台面结构21传播到第一区域13b上的第一台面结构15的光中，光斑尺寸变换器11连续地引起光转变和光斑尺寸变换。虚线SPS表示传播通过光斑尺寸变换器11的光束的中心部分。
实例1
半导体光学器件31适用于基于InP的马赫-曾德尔调制器。马赫-曾德尔调制器33和光斑尺寸变换器11布置在半导体光学器件31的主表面上。光斑尺寸变换器11的变换端出现在半导体光学器件31的侧表面处。光斑尺寸变换器11能够减小与马赫-曾德尔调制器33中的光输入和光输出有关的光耦合损耗。
马赫-曾德尔调制器包括高大的波导区，该波导区包括芯部区以及位于芯部区上方和下方的包层区，芯部区和包层区在折射率方面差别很大。波导区对于提高马赫-曾德尔调制器的调制效率是有效的。根据本发明的发明人的知识，在马赫-曾德尔调制器中有效的波导区不适合于使用窄宽度半导体台面的光斑尺寸变换。
图5A是示意性地示出根据实例的光斑尺寸变换器的平面图。图5B是沿着图5A中所示的线V-V截取的截面图，并且示意性地示出了根据实例的光斑尺寸变换器中的第二台面结构。
示例性光斑尺寸变换器
支撑体13：半绝缘InP
第一台面结构15
下包层区23a：n型InP
芯部区23b：AlGaInAs/AlGaInAs量子阱结构
上包层区23c：意外掺杂的InP，p型InP
埋入结构17：InP/InGaAsP多层膜
如图5B所示，在该实例中，埋入结构17包括层叠体25，层叠体25包括层叠起来以使折射率大于上包层区23c的折射率并小于芯部区23b的折射率的第一半导体层和第二半导体层。这些半导体层各具有充分小于传播的光的波长的厚度，并且获得对于该光的由这些半导体层的折射率而给出的平均折射率。
波导区R0包括用于马赫-曾德尔调制器的高台面波导。高台面波导包括第一台面结构15的第一部分15a。高台面波导具有能够实现单模波导的台面宽度(例如，台面宽度WMZI为1.6微米)。穿过波导区R0的光具有小的模场直径。光的波长为1.55微米。
波导区R0的高度：3微米
波导区R1提供渐缩形波导。区域R1中的渐缩形波导包括第一部分15a。波导区R1在横向上改变光的模场直径，并且具体地，能够根据光的传播方向实现模场直径的增大或减小。渐缩形波导的波导宽度沿着波导轴线的方向逐渐改变(波导宽度的宽度改变为从1.6微米和3.5微米中的一个变到另一个)。波导区R0可以由无机绝缘体(如，硅无机绝缘体)或有机绝缘体(具有2以下的低折射率的绝缘体)的绝缘膜(如，双苯并环丁烯(BCB)树脂)包围。如果可能，波导区R0的半导体优选地与无机绝缘体接触而不被有机绝缘体覆盖。
波导区R1的长度：50微米
波导区R1的高度：3微米
波导区R2提供宽度大且恒定的波导。波导区R2包括用上述低折射率绝缘体掩埋的第一部分和用埋入结构17的InP/InGaAsP多层膜掩埋的第二部分。波导区R2中的波导的第一部分包括第一部分15a。波导区R2中的波导的第二部分包括第二部分15b。埋入结构17的平均折射率大于低折射率绝缘体的折射率，并且能够使波导区R2的光学限制比低折射率绝缘体的光学限制宽松。波导区R2的侧表面上的覆盖物从低折射率绝缘体和埋入结构17的一个朝向另一个是改变的。宽松的光学限制使得被引导的光能够具有大的模场直径。在波导区R2处，被引导的光也在波导区R2外侧的埋入结构17处具有振幅。模场直径的改变根据波导区R2的波导宽度而变化，并且大的恒定宽度变为模场直径的小变化。模场直径的小变化减少了光学损耗。
波导区R2的长度：20微米
波导区R3提供渐缩形波导。区域R3中的渐缩形波导包括第二部分15b。渐缩形波导的波导宽度沿着波导轴线的方向逐渐改变(波导宽度的改变为从1.6微米和3.5微米中的一个变到另一个)。波导区R3在横向上改变光的模场直径，并且具体地，能够根据光的传播方向实现模场直径的增大或减小。在波导区R3处，第一台面结构15的一个侧表面和另一侧表面被埋入结构17覆盖，而波导区R3的上表面与低折射率介质接触。波导区R3使得被引导的光不仅在第一台面结构15处而且在埋入结构17处具有电场振幅。波导区R3对于在横向上改变光的模场直径而言是有效的。
波导区R3的长度：50微米
波导区R4包括第二台面结构21。第二台面结构21包括第一台面结构15和埋入结构17。埋入结构17包括第一区17a和第二区17b，第一外表面17c和第二外表面17f分别埋入第一区17a和第二区17b中。在波导区R4处，第一台面结构15具有能够实现单模波导的台面宽度，例如，台面宽度为1.6微米。第一侧表面15c上的第一区17a具有沿着第一侧表面15c的法线方向的第一宽度WS1。第二侧表面15d上的第二区17b具有沿着第二侧表面15d的法线方向的第二宽度WS2。在波导区R4处，第一宽度WS1与第二宽度WS2在从波导区R4的一端到另一端的方向上、在波导轴线上的点处是不同的，并且埋入结构17在第一台面结构15的左右两侧上是不对称的。第二宽度WS2比第一宽度WS1大得多，并且第二区17b的侧表面不影响波导区R4的光波导。第一宽度WS1在从波导区R4的一端到另一端的方向上沿着波导轴线连续地改变，并且将被引导通过第一台面结构15的光的分布从第一台面结构15和第二区17b中的一个移动到另一个。
波导区R4的长度：50微米
波导区R4的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R5包括第二台面结构21。第二台面结构21包括第一侧表面21a和第二侧表面21b。第一侧表面21a和第二侧表面21b之间的间隔(第二台面结构21的宽度)提供能够实现宽模场直径的值。第二台面结构21具有包括以下两种改变的结构。
第一变型
第一宽度WS1与第二宽度WS2在从波导区R4的一端到另一端的方向上、在波导轴线上的点处是不同的，并且埋入结构17在第一台面15的左右两侧上是不对称的。在第二台面结构21中，第一侧表面15c上的第一区17a的第一宽度WS1从波导区R4处的第一宽度WS1逐渐减小，并且波导区R5终止于第一区17a。第一种改变在波导区R5处提供了具有恒定宽度以及埋入结构17的布置的不对称性的第一台面结构15。
第二变型
第一台面结构15具有沿着波导轴线的方向逐渐改变的波导宽度(例如，波导宽度的改变为从1.6微米和0.8微米中一个变到另一个)。第一台面结构15的宽度的减小使具有大折射率的芯部区的宽度减小。第二种改变使得波导区R5处的光从具有逐渐改变的波导宽度的第一台面结构15和埋入结构17的第二区17b中的一个移动到另一个。
具有能够实现宽模场直径的宽度的第二台面结构21包括终止的第一区17a和具有减小的宽度的第一台面结构15。因此，对于形成终止和减小的光刻和蚀刻而言，需要第二台面结构21的图案形成。第二台面结构21具有优异的机械强度。
波导区R5的长度：100微米
波导区R5的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R5的第二台面结构21的宽度：3.0微米
波导区R6包括第二台面结构21。第二台面结构21的宽度设置为具有能够实现宽模场直径的值。在波导区R6处，与波导区R1的宽度相比，第一台面结构15已经具有小的宽度(小于0.8微米的宽度)。具体地，第一台面结构15另外地具有沿着波导轴线的方向逐渐改变的波导宽度(例如，波导宽度的改变为从0.8微米和0.2微米中一个变到另一个)。第一台面结构15的宽度的减小使得具有大折射率的芯部区的宽度减小。这种改变使得波导区R6处的光从具有逐渐改变的波导宽度的第一台面结构15和埋入结构17的第二区17b中的一个移动到另一个。第一台面结构15终止于波导区R6。作为结果，该终止为整个波导区R6提供了埋入结构17的第二区17b。
具有能够实现宽模场直径的宽度的第二台面结构21包括终止的第一台面结构15。因此，对于形成终止的光刻和蚀刻而言，需要第二台面结构21的图案形成。第二台面结构21具有优异的机械强度。
具有0.2微米以下的波导宽度的第一台面结构15突然改变第二台面结构21的波导模式。这种改变使被引导通过第一台面结构15的光的分布从第一台面结构15和第二区17b中的一个移动到另一个。
波导区R6的长度：200微米
波导区R6的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R6的第二台面结构21的宽度：3.0微米
波导区R7包括第二台面结构21。第二台面结构21包括埋入结构17。
波导区R7的长度：50微米
波导区R7的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R7的第二台面结构21的宽度：3.0微米
波导区R8包括第二台面结构21。该第二台面结构21包括埋入结构17并具有渐缩形结构，埋入结构17具有沿着波导轴线的方向改变的波导宽度(波导宽度从3.0微米和3.5微米中的一个逐渐变到另一个)。该渐缩形结构用于获得所需的模场直径。
波导区R8的长度：50微米
波导区R8的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R9包括第二台面结构21。第二台面结构21包括埋入结构17，该埋入结构17具有沿着波导轴线的方向恒定的波导宽度。该具有固定宽度的第二台面结构21使得光斑尺寸变换器11能够有利地光学耦合到外部波导，如光纤。
波导区R9的长度：20微米
波导区R9的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R9的第二台面结构21的宽度：3.5微米
波导区R9的模场直径(横向/竖直)：3微米/3微米
根据实例1的光斑尺寸变换器经由透镜耦合到光纤。耦合损耗为0.5dB以下，特别地为0.2dB。
实例2
图6A是示意性地示出根据实例的光斑尺寸变换器的平面图。图6B是示意性地示出根据实例的光斑尺寸变换器中的第二台面结构的截面图。
由半导体制成的示例性光斑尺寸变换器
支撑体13：半绝缘InP
第一台面结构15
下包层区23a：n型InP
芯部区23b：AlGaInAs/AlGaInAs量子阱结构
上包层区23c：意外掺杂的InP，p型InP
埋入结构17：InP/InGaAsP多层膜
下区27：InP/InGaAsP多层膜
埋入结构17可以包括层叠体25，该层叠体25包括层叠起来以使折射率大于上包层区23c的折射率并小于芯部区23b的折射率的第一半导体层和第二半导体层。
下区27可以包括层叠体35，该层叠体35包括层叠起来以使折射率大于上包层区23c的折射率并小于芯部区23b的折射率的第一半导体层和第二半导体层。下区27能够减少从第二台面结构21到支撑体的泄漏。下区27对于增加竖直方向上的模场直径是有效的。
示例性波导区
波导区R0包括用于马赫-曾德尔调制器33的高台面。穿过波导区R0传播的光具有小的模场直径。
波导区R0的高度：3微米
波导区R1的长度：50微米
波导区R1的高度：3微米
波导区R2的长度：20微米
波导区R3的长度：50微米
波导区R4的长度：50微米
波导区R4的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R5的长度：100微米
波导区R5的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R5的第二台面结构21的宽度：3.0微米
波导区R6的长度：200微米
波导区R6的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R6的第二台面结构21的宽度：3.0微米
波导区R7的长度：50微米
波导区R7的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R7的第二台面结构21的宽度：3.0微米
波导区R8的长度：50微米
波导区R8的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R9的长度：20微米
波导区R9的第二台面结构21的高度：4微米
波导区R9的第二台面结构21的宽度：3.5微米
波导区R9的模场直径(横向/竖直)：3微米/4微米
根据实例2的光斑尺寸变换器经由透镜耦合到光纤。耦合损耗为0.5dB以下，特别地为0.2dB。
实例3
示例性光斑尺寸变换器
支撑体13：半绝缘GaAs
第一台面结构15
下包层区23a：n型GaAs
芯部区23b：GaAs/AlGaAs量子阱结构
上包层区23c：意外掺杂的GaAs，p型GaAs
埋入结构17：GaAs/AlGaAs多层膜
图7、图8、图9、图10、图11和图12各示意性地示出了制造根据实施例的光斑尺寸变换器的方法的主要步骤。
如图7所示，制备第一产品SP1。在该步骤中，第一产品SP1包括用于晶体生长的基板41和用于波导结构的层叠结构43。基板41包括主表面41a，主表面41a包括元件部分SECT的布置。主表面41a包括沿着波导轴线Ax1的方向布置在元件部分SECT处的第一区域41b、第二区域41c、第三区域41d、第四区域41e和第五区域41f。在基板41的主表面41a上承载层叠结构43。具体地，层叠结构43包括用于InP下包层、AlGaInAs/AlGaInAs的MQW芯部层和InP上包层的半导体膜(43a、43b和43c)，这些半导体膜例如通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法顺序生长在InP晶片上。
通过沉积和光刻而在第一产品SP1上形成第一掩模M1。第一掩模M1包括条形图案。第一掩模M1包括例如氧化硅等硅无机绝缘膜。
如图8所示，通过利用第一掩模M1蚀刻第一产品SP1来形成第二产品SP2。第二产品SP2包括位于第一区域41b、第二区域41c、第三区域41d、第四区域41e和第五区域41f上的条形台面45。条形台面45包括第一侧表面45a和第二侧表面45b。具体地，条形台面45包括用于InP下包层、AlGaInAs/AlGaInAs芯部MQW层和InP上包层的半导体膜(43a、43b和43c)。
如图9所示，在第二产品SP2上形成第二掩模M2。第二掩模M2包括覆盖第一区域41b的条形图案M2PT，并且包括位于第二区域41c、第三区域41d、第四区域41e和第五区域41f上的开口M2AP。
如图10所示，利用第一掩模M1和第二掩模M2在第二产品SP2上形成埋入区47。埋入区47包括第一区47a和第二区47b。埋入区47的第一区47a和第二区47b分别生长在第二产品SP2的条形台面45的第一侧表面45a和第二侧表面45b上，并且在第二区域41c、第三区域41d、第四区域41e和第五区域41f上分别相对于条形台面45形成第一界面IF1和第二界面IF2。在第一区域41b上，条形台面45的第一侧表面45a和第二侧表面45b保留下来。具体地，通过选择性生长而在第二产品SP2上形成InP/InGaAsP多层膜，并且条形台面45埋入从第二区域41c到第五区域41f的区域中。在形成埋入区47之后，通过去除第一掩模M1和第二掩模M2来形成第三产品SP3。
如图11所示，通过光刻而在第三产品SP3上形成第三掩模M3。第三掩模M3包括覆盖第一区域41b和第二区域41c的图案，并且在从第三区域41d到第五区域41f的区域上包括第一开口M3AP1和第二开口M3AP2。第二开口M3AP2远离第一开口M3AP1。第一开口M3AP1位于条形台面45、第一区47a和第二区47b上并与第一界面IF1交叉，并且如果需要，还与第二界面IF2交叉。第一开口M3AP1包括边缘M3EG1，边缘M3EG1与第一界面IF1以两者间形成锐角(TH1)的状态交叉。在本实例中，第一开口M3AP1的边缘M3EG1与第二界面IF2以两者间形成锐角(TH2)的状态交叉。第二开口M3AP2位于第二区47b上，远离第一区47a和条形台面45，并且不与第一界面IF1和第二界面IF2交叉。第二开口M3AP2的边缘M3EG2位于第二区47b上。
第一开口M3AP1和第二开口M3AP2之间的间隔提供了能够实现大的光斑尺寸直径的波导宽度(已经描述的第二台面结构21的宽度)。条形台面45的宽度提供了能够实现小的光斑尺寸直径的波导宽度(已经描述的第一台面结构15的宽度)。
如图12所示，通过利用第三掩模M3蚀刻第三产品SP3而由条形台面45形成第一台面结构15，并且由埋入区47形成埋入结构17。
如此制造的第一台面结构15包括位于元件部分SECT的第一区域41b处的第一部分15a，并且包括位于元件部分SECT的第二区域41c、第三区域41d和第四区域41e的第二部分15b。
如此制造的埋入结构17包括位于元件部分SECT的第二区域41c和第三区域41d处的第一区17a和第二区17b。第一台面结构15的第二部分15b的第一侧表面15c和第二侧表面15d分别埋入第一区17a和第二区17b中。
通过这些步骤，完成了光斑尺寸变换器。接下来，如果需要，则形成用于马赫-曾德尔调制器的电极。
根据制造光斑尺寸变换器11的方法，形成第三产品SP3，第三产品SP3包括条形台面45和包括第一区47a与第二区47b的埋入区47，第一区47a和第二区47b分别形成位于条形台面45的第一侧表面45a和第二侧表面45b上的第一界面IF1和第二界面IF2中的相应的一个，并且使用包括第一开口M3AP1和远离第一开口M3AP1的第二开口M3AP2的第三掩模M3来蚀刻第三产品SP3，第一开口M3AP1与第三产品SP3的第一界面IF1和第二界面IF2交叉。第三产品SP3使得第一台面结构15的第二部分15b能够在第四区域41e处包括宽度沿着波导轴线Ax1的方向逐渐减小的部分。埋入结构17的第一区17a沿着第一台面结构15的第二部分15b的第一侧表面15c延伸，并在第三区域41d和第四区域41e中的一个处终止。第一台面结构15的第二部分15b可以在第四区域41e终止。埋入结构17的第二区17b沿着第一台面结构15的第二部分15b的第二侧表面15d延伸，并布置在第五区域41f处。
以上参考附图在合适的实施例中描述了本发明的原理；然而，本领域技术人员认识到，在不背离这种原理的情况下，可以在布置和细节方面改变本发明。本发明不限于本实施例中公开的具体构造。因此，要求对从权利要求和权利要求的精神范围导出的所有变型和改变进行权利保护。

Claims (9)

1.一种光斑尺寸变换器，包括：
支撑体，其包括主表面，所述主表面包括沿着波导轴线的方向布置的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；
台面结构，其包括位于所述支撑体的所述第一区域上的第一部分，并包括位于所述支撑体的所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域上的第二部分；以及
埋入结构，其包括第一区和第二区，所述台面结构的所述第二部分的第一侧表面和第二侧表面分别埋入所述第一区和所述第二区中，并且所述埋入结构布置在所述支撑体的所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域和所述第五区域上，
其中，所述台面结构的所述第一部分和所述第二部分包括下包层区、芯部区和上包层区，
所述台面结构的所述第二部分在所述支撑体的所述第四区域上包括宽度沿着从所述第三区域朝向所述第五区域的方向逐渐减小的部分，
所述埋入结构的所述第一区沿着所述台面结构的所述第二部分的所述第一侧表面延伸，并终止于所述第三区域和所述第四区域中的一个，并且
所述埋入结构的所述第二区沿着所述台面结构的所述第二部分的所述第二侧表面延伸，并布置在所述第五区域上，
所述埋入结构包括多个半导体层层叠起来以使折射率大于所述上包层区的折射率并小于所述芯部区的折射率的层叠体。
2.根据权利要求1所述的光斑尺寸变换器，
其中，所述台面结构的所述第一部分在所述支撑体的所述第一区域上具有能够实现单模波导的第一宽度，并且
所述埋入结构的所述第二区在所述支撑体的所述第三区域、所述第四区域和所述第五区域上具有大于所述第一宽度的宽度。
3.根据权利要求1所述的光斑尺寸变换器，其中，所述埋入结构的所述第一区在所述第三区域和所述第四区域中的至少一个上包括宽度沿着所述波导轴线的方向逐渐减小的部分。
4.根据权利要求2所述的光斑尺寸变换器，其中，所述埋入结构的所述第一区在所述第三区域和所述第四区域中的至少一个上包括宽度沿着所述波导轴线的方向逐渐减小的部分。
5.根据权利要求1所述的光斑尺寸变换器，还包括：
限制区，其布置在所述支撑体的所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域和所述第五区域上，
其中，在所述限制区上承载所述台面结构和所述埋入结构，并且
所述限制区的折射率大于所述上包层区的折射率并小于所述芯部区的折射率。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光斑尺寸变换器，还包括：
第三部分，其布置在所述第一部分和所述第二部分之间，
其中，所述第三部分包括将所述第一区域和所述第三区域彼此连接起来的两个渐缩形部分。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的光斑尺寸变换器，
其中，所述光斑尺寸变换器连接到马赫-曾德尔调制器的输入和输出中的每一个。
8.根据权利要求6所述的光斑尺寸变换器，
其中，所述光斑尺寸变换器连接到马赫-曾德尔调制器的输入和输出中的每一个。
9.一种制造光斑尺寸变换器的方法，包括：
制备第一产品的步骤，所述第一产品包括基板并且在所述基板上包括用于波导结构的层叠结构，所述基板包括主表面，所述主表面包括沿着波导轴线的方向布置在一个元件部分处的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；
在所述第一产品上形成第一掩模的步骤，所述第一掩模包括条形图案；
通过利用所述第一掩模蚀刻所述第一产品来形成第二产品的步骤，所述第二产品包括位于所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域上的条形台面；
在所述第二产品上形成第二掩模的步骤，所述第二掩模覆盖所述第一区域；
通过利用所述第一掩模和所述第二掩模形成沉积物来形成第三产品的步骤，所述沉积物包括第一区和第二区，所述第一区和所述第二区分别形成位于所述第二产品的所述条形台面的第一侧表面和第二侧表面上的第一界面和第二界面中的相应的一个；
形成所述沉积物之后移除所述第一掩模和所述第二掩模的步骤；
在所述第三产品上形成第三掩模的步骤，所述第三掩模包括第一开口和远离所述第一开口的第二开口，所述第一开口与所述第一界面和所述第二界面交叉；以及
通过利用所述第三掩模蚀刻所述第三产品来形成台面结构和埋入结构的步骤，
其中，所述台面结构包括位于所述第一区域的第一部分，并包括位于所述基板的所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域中的第二部分，并且
所述埋入结构包括第一区和第二区，所述台面结构的所述第二部分的第一侧表面和第二侧表面分别埋入所述埋入结构的所述第一区和所述第二区中，并且所述埋入结构布置在所述基板的所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域和所述第五区域处，
所述台面结构的所述第一部分和所述第二部分包括下包层区、芯部区和上包层区，所述埋入结构包括多个半导体层层叠起来以使折射率大于所述上包层区的折射率并小于所述芯部区的折射率的层叠体。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7070148B2 (ja) * 2018-06-26 2022-05-18 住友電気工業株式会社 スポットサイズ変換器、スポットサイズ変換器を作製する方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011242650A (ja) * 2010-05-19 2011-12-01 Fujikura Ltd 光導波路素子の製造方法
CN104570235A (zh) * 2013-10-25 2015-04-29 富士通株式会社 光斑尺寸转换器和光学装置
JP2017017112A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 富士通株式会社 光半導体素子の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168146A (ja) * 1993-04-07 1995-07-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> スポット変換光導波路
JP2011205012A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体発光素子、半導体発光素子を作製する方法
KR20130112548A (ko) 2012-04-04 2013-10-14 한국전자통신연구원 모드 크기 변환기 및 그의 제조방법
JP2015022077A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 住友電気工業株式会社 スポットサイズ変換器を作製する方法
EP3170043A4 (en) * 2014-07-14 2018-06-20 Biond Photonics Inc. 3d photonic integration with light coupling elements
JP2016024438A (ja) 2014-07-24 2016-02-08 住友電気工業株式会社 半導体光素子
JP7070148B2 (ja) * 2018-06-26 2022-05-18 住友電気工業株式会社 スポットサイズ変換器、スポットサイズ変換器を作製する方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011242650A (ja) * 2010-05-19 2011-12-01 Fujikura Ltd 光導波路素子の製造方法
CN104570235A (zh) * 2013-10-25 2015-04-29 富士通株式会社 光斑尺寸转换器和光学装置
JP2017017112A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 富士通株式会社 光半導体素子の製造方法

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