CN114384630A - 包括非线性波导锥体的光功率分配器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及包括非线性波导锥体的光功率分配器，揭示了用于光功率分配器的结构和形成用于光功率分配器的结构的方法。第一波导芯提供输入端口，第二和第三波导芯提供各自的输出端口。非线性波导锥体在第一界面处耦合到所述第一波导芯，且在第二界面处耦合到所述第二和第三波导芯。所述非线性波导锥体包括具有随着与所述第一界面的纵向距离的增加而增加的第一宽度尺寸的第一弯曲区段。所述非线性波导锥体包括具有随着与所述第二界面的纵向距离的增加而增加的第二宽度尺寸的第二弯曲区段。所述第一和第二弯曲区段在纵向位置处接合，在所述纵向位置处所述第一和第二宽度尺寸各自等于所述非线性波导锥体的最大宽度。
Description
技术领域
本发明涉及光子芯片，更具体地，涉及用于光功率分配器的结构和形成用于光功率分配器的结构的方法。
背景技术
光子芯片用于许多应用和系统，包括但不限于数据通信系统和数据计算系统。光子芯片将光学组件(如波导、光开关、光功率分配器和定向耦合器)和电子组件(如场效应晶体管)集成到一个统一的平台中。在其他因素中，通过在同一芯片上集成两种类型的组件，可以减少布局面积、成本和操作开销。
光功率分配器是一种光学组件，通常用于光子芯片中，以期望的耦合比(couplingratio)在多个波导之间分配光功率。相同的结构可用作组合从多个波导接收的光功率的光功率组合器。传统的光功率分配器/组合器趋向于具有比期望的更大的占用面积(footprint)，且另外，可能表现出比期望的更高的插入损耗。
需要用于光功率分配器的改进结构和形成用于光功率分配器的结构的方法。
发明内容
在本发明的一个实施例中，提供了一种用于光功率分配器的结构。所述结构包括提供到所述光功率分配器的输入端口的第一波导芯、提供来自所述光功率分配器的第一输出端口的第二波导芯、提供来自所述光功率分配器的第二输出端口的第三波导芯，以及非线性波导锥体(non-linear waveguide taper)，其在第一界面处耦合到所述第一波导芯并在第二界面处耦合到所述第二波导芯和所述第三波导芯。所述非线性波导锥体包括纵轴、第一弯曲区段和第二弯曲区段。所述第一弯曲区段具有随着沿所述纵轴与所述第一界面的距离的增加而增加的第一宽度尺寸。第二弯曲区段具有随着沿所述纵轴与所述第二界面的距离的增加而增加的第二宽度尺寸。所述第一弯曲区段在沿纵轴的位置处与所述第二弯曲区段接合，在所述位置处所述第一宽度尺寸和所述第二宽度尺寸各自等于所述非线性波导锥体的最大宽度。
在本发明的一个实施例中，提供了一种形成光功率分配器的结构的方法。所述方法包括形成向所述光功率分配器提供输入端口的第一波导芯、形成提供来自所述光功率分配器的第一输出端口的第二波导芯、形成提供来自所述光功率分配器的第二输出端口的第三波导芯，以及形成非线性波导锥体，所述非线性波导锥体在第一界面处耦合到所述第一波导芯，且在第二界面处耦合到所述第二波导芯和所述第三波导芯。所述非线性波导锥体包括纵轴、第一弯曲区段和第二弯曲区段。所述第一弯曲区段具有随着沿所述纵轴与所述第一界面的距离的增加而增加的第一宽度尺寸。所述第二弯曲区段具有随着沿所述纵轴与所述第二界面的距离的增加而增加的第二宽度尺寸。所述第一弯曲区段在沿纵轴的位置处与所述第二弯曲区段接合，在所述位置处所述第一宽度尺寸和所述第二宽度尺寸各自等于所述非线性波导锥体的最大宽度。
附图说明
合并在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的各种实施例，并与上面给出的本发明的一般描述和下面给出的实施例的详细描述一起，用于解释本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记表示各种视图中的相同特征。
图1为根据本发明的实施例的在处理方法的初始制造阶段的结构的图解顶视图。
图2为沿图1的线2-2所示的横截面图。
图3为图2的后续处理方法的制造阶段的结构的横截面图。
图4为根据本发明的实施例所示的结构的图解顶视图。
图5为沿图4的线5-5所示的横截面图。
图6为根据本发明的替换实施例的结构的横截面图。
具体实施方式
参考图1、图2，根据本发明的实施例，用于光功率分配器的结构10包括波导芯12、波导芯14、波导芯16和将波导芯12耦合到波导芯14、16的非线性波导锥体18。波导芯12提供结构10的输入端口，波导芯14、16提供结构10的输出端口，以定义Y形结。波导芯12、14、16和非线性波导锥体18定位在介电层20上方。非线性波导锥体18可定义提供光功率分配的结构10的多模干涉区域。
波导芯12、14、16和非线性波导锥体18可由单晶半导体材料组成，例如单晶硅。在一个实施例中，单晶半导体材料可源自绝缘体上硅(SOI)基板的设备层，所述设备层还包括提供介电层20的埋置氧化物层和由单晶半导体材料(例如单晶硅)组成的操作基板(handlesubstrate)22。波导芯12、14、16和非线性波导锥体18可通过光刻和蚀刻工艺从设备层图案化。设备层可被完全蚀刻以定义波导芯12、14、16和非线性波导锥体18，或者，仅部分蚀刻以定义耦合到波导芯12、14、16和非线性波导锥体18的下部部分的介电层20上的薄化残余层或板。波导芯12、14、16和非线性波导锥体18可具有共面或基本上共面的顶面和底面，以及均匀或基本上均匀的厚度和矩形或基本上矩形的形状。
非线性波导锥体18具有相对的侧壁或侧面21、23、波导芯12耦合处的界面26和波导芯14、16耦合处的界面28。界面26、28在图1中分别用虚线示意。非线性波导锥体18和波导芯12沿与界面26、28相交的纵轴15设置。波导芯14、16在相反的水平方向上从纵轴15横向偏移。波导芯14、16在界面28处通过非线性波导锥体18的侧壁或侧面30彼此分离。
波导芯14包括一个锥体32，所述锥体将波导芯14与非线性波导锥体18耦合到界面28的一部分。锥体32的宽度随着与界面28的耦合部分的距离增加而变窄。在一个实施例中，锥体32可如线性函数所描述的在宽度上变窄。波导芯14的锥体32进一步耦合到弯曲件33，弯曲件33增加了波导芯14相对于非线性波导锥体18下游的波导芯16的横向分离。锥体32沿波导芯14的长度定位在弯曲件33和界面28之间。
波导芯16包括锥体34，锥体34将波导芯16与非线性波导锥体18耦合到界面28的一部分。锥体34随着与界面28的距离的增加而变窄。在一个实施例中，锥体34可以如线性函数所描述的在宽度上变窄。波导芯16的锥体34进一步耦合到弯曲件35，弯曲件35增加了波导芯16相对于非线性波导锥体18下游的波导芯14的横向分离。锥体34沿着波导芯16的长度定位在弯曲件35和界面28之间。
非线性波导锥体18的侧面30设置在波导芯14的锥体32所耦合的界面28的部分和波导芯16的锥体34所耦合的界面28的部分之间的界面28处。波导芯14具有侧面24和与侧面24相对的侧面25。波导芯16具有侧面36和与侧面36相对的侧面37。波导芯14的侧面25可连接到非线性波导锥体18的侧面21并与之连续。波导芯16的侧面37可连接到非线性波导锥体18的侧面23并与之连续。
侧面30定位于界面28处的侧面24和侧面36之间，并连接侧面24和侧面36。侧面30定义了波导芯14、16在界面28处与非线性波导锥体18的不同部分的相应交点之间的非零间隙。没有交点的侧面24、36定义了界面28处侧面24、36之间的非零间隙。侧面24、36会聚以与侧面30的相对端相交，并在各自相交位置处由非零间隙隔开。
非线性波导锥体18具有沿纵轴变化的宽度尺寸，所述宽度尺寸从与波导芯12的界面26处的宽度W1到与波导芯14、16的界面28处的宽度W2变化。非线性波导锥体18的宽度尺寸具有最大宽度Wmax，其沿着纵轴15位于界面26和界面28之间。最大宽度Wmax大于界面26处的宽度W1，也大于界面28处的宽度W2。非线性波导锥体18的宽度尺寸从界面26处的宽度W1持续增大到最大宽度Wmax。类似地，非线性波导锥体18的宽度尺寸也从界面28处的宽度W2持续增大到最大宽度Wmax。
在与波导芯14、16的界面28处的宽度W2包括界面28处的锥体32的宽度W3、界面28处的锥体34的宽度W4和侧面30的宽度。侧面30的宽度等于宽度W2与宽度W3和W4的和之间的差。非零间隙的宽度等于侧面30的宽度。
非线性波导锥体18沿着界面26和界面28之间的纵轴15，沿着总长度Lt延伸。非线性波导锥体18具有沿着界面26和最大宽度Wmax的位置之间的纵轴15定位的弯曲部分52和沿着界面28和最大宽度Wmax的位置之间的纵轴15定位的弯曲部分54。弯曲部分52具有宽度尺寸，所述宽度尺寸随着沿纵轴15与界面26的距离的增加而从宽度W1增加到宽度Wmax。弯曲部分54具有宽度尺寸，所述宽度尺寸随着沿纵轴15与界面28的距离的增加而从宽度W2增加到宽度Wmax。弯曲部分52、54在沿纵轴15的位置处接合(即会聚)，在所述位置处它们各自的宽度尺寸均等于非线性波导锥体18的最大宽度Wmax。
总长度Lt分为最大宽度Wmax位置和界面26之间的弯曲部分52的长度L1和最大宽度Wmax位置和界面28之间的弯曲部分54的长度L2。在界面26处的宽度W1和界面28处的宽度W2不相等的实施例中，最大宽度Wmax的位置不对称地定位在界面26和界面28之间。例如，如果宽度W1小于宽度W2，则长度L1的值大于长度L2的值，使得最大宽度Wmax的位置更靠近界面28而不是界面26。弯曲部分52在其整个长度L1上弯曲，并且弯曲部分54也在其整个长度L2上弯曲。
非线性波导锥体18的弯曲形状在其侧面21、23处具有包络(envelope)，在其侧面21、23中的每一个处具有可由非线性函数描述的曲率。在一个实施例中，非线性波导锥体18的弯曲形状在其侧面21、23处具有包络，在其侧面21、23中的每一个处具有可由余弦函数描述的曲率。具体地，作为沿纵轴15的位置x的函数的非线性波导锥体18的弯曲形状的宽度可以由W(x)＝Wmax·cos[πx/(2L0)]给出，其中，L0是沿纵轴15的余弦曲线与纵轴15交叉的位置(即，W(L0)＝0)。曲率的最大宽度Wmax出现在x＝0处。
给定一组宽度Wl、W2、Wmax，可以计算非线性波导锥体18的不同弯曲部分52、54的长度Ll和L2的值。长度L1取决于宽度W1与宽度Wmax的比率，长度L2取决于宽度W2与宽度Wmax的比率。具体地，L1的绝对值等于(2L0/π)·arccos(W1/Wmax)，L2的绝对值等于(2L0/π)·arccos(W2/Wmax)。界面26、28之间的非线性波导锥体18的总长度Lt等于L1和L2之和。
在替代实施例中，非线性波导锥体18的弯曲形状的宽度作为沿纵轴15的位置的函数，可以用定义包络曲率的正弦函数W(x)＝Wmax·sin[πx/(2L0)]来描述。在替代实施例中，非线性波导锥体18的弯曲形状的宽度作为沿纵轴15的位置的函数可以用指数函数来描述。
由于非线性波导锥体18的非线性曲线锥形化，光功率分配器具有紧凑的占用面积。由于非线性波导锥体18的非线性曲线锥形化，光功率分配器的特征可能是低插入损耗、低串扰、低反射和低波长依赖性。
参考图3，其中类似的附图标记表示图2中的类似特征，在随后的制造阶段，由各自的介电材料组成的介电层40、42、44、46可以依次形成在波导芯12、14、16和非线性波导锥体18上方的层堆栈(layer stack)中。在层堆栈中，介电层40设置在介电层20、波导芯12、14、16和非线性波导锥体18上方，介电层42设置在介电层40上方，介电层44设置在介电层42上方，以及介电层46设置在介电层44上方。波导芯12、14、16和非线性波导锥体18嵌入或埋入作为低折射率包层(low-index cladding)的介电层40、42的介电材料中。
介电层40可由介电材料(例如二氧化硅)组成，所述介电材料通过化学气相沉积法沉积并通过例如化学机械抛光来平坦化以移除形貌。介电层42可由介电材料(例如二氧化硅)组成，其通过化学气相沉积法或原子层沉积法沉积在介电层40上方。介电层44可以由介电材料(例如氮化硅)组成，其通过化学气相沉积法或原子层沉积法沉积在介电层42上方。介电层46可由介电材料(例如二氧化硅)组成，其通过化学气相沉积法或原子层沉积法沉积在介电层44上方。介电层42、44、46可为设置在介电层40的平坦化顶面上方的层堆栈中的平面层。
通过在介电层46上方进行中段工艺处理形成接触层级的介电层48。介电层48可由介电材料(例如二氧化硅)组成，所述介电材料通过使用臭氧和正硅酸乙酯(TEOS)作为反应物的化学气相沉积法沉积而成。
后段工艺堆栈(通常由附图标记50表示)可以通过在介电层48上方进行后段工艺处理来形成。后段工艺堆栈50可以包括一个或多个层间介电层以及金属化，所述层间介电层由一种或多种介电材料组成，例如二氧化硅，所述金属化由例如铜和/或钨组成，其设置在一个或多个层间介电层中。
在替代实施例中，可以省略介电层40、42、44、46、48和后段工艺堆栈50，使得上包层是空气。在替代实施例中，上包层可以仅包括介电层40、42。
在本文描述的任何实施例中，结构10可以集成到光子芯片60(图1)中，光子芯片60除了波导芯12、14、16和非线性波导锥体18之外，还可以包括电子组件和光学组件。电子组件可以包括，例如，使用SOI晶圆的设备层，通过CMOS前段工艺(FEOL)处理制造的场效应晶体管。
在使用中，激光可由波导芯12在光子芯片60上引导，例如从光纤耦合器或激光耦合器到结构10。激光由非线性波导锥体18以分布式方式传输到波导芯14、16。激光的光功率被结构10分割成或分配成从波导芯12传输到波导芯14的一部分或一百分比，以及从波导芯12传输到波导芯16的另一部分或另一百分比。如果波导芯14、16相对于波导芯12对称地设置，则激光可以平均地分配(即，50％：50％的耦合比)或基本上平均地分配(即，约50％：50％的耦合比)。或者，通过相对于波导芯12不对称地设置波导芯14、16，耦合比可以被定制为不同于相等或基本相等的分配。波导芯14和波导芯16分别引导分配的激光离开结构10。波导芯14和16之间的间距在结构10的下游增加，以消除相互作用和串扰。或者，结构10可用于组合从波导芯14、16接收的激光的光功率，以由波导芯12输出到例如光电检测器或调制器。
参考图4、图5，根据本发明的替代实施例，非线性波导锥体18可分为具有给定节距的横向间隔的分段64，且在相邻分段64之间具有间隙62。分段64具有与包络相符的单独长度，从而保持非线性波导锥体18的曲率。分段64可以在形成波导芯12、14、16和非线性波导锥体18的光刻和蚀刻工艺期间被定义。在替代实施例中，间隙62中的单晶半导体材料层只能部分蚀刻以定义介电层20上的薄残余层或板，并连接分段64的下部。间隙62完全延伸穿过非线性波导锥体18的宽度尺寸并穿过两个相对的侧面21、23。
非线性波导锥体18的分段64可具有不同于通常称为超材料(metamaterial)的体光学特性(bulk optical properties)的光学特性(例如折射率)。在一个实施例中，分段64的节距可以小于被结构10光学分配的激光的波长。
参考图6，根据本发明的替代实施例，光功率分配器的波导芯12、14、16和非线性波导锥体18可由不同的材料组成。在一个实施例中，波导芯12、14、16和非线性波导锥体18可以由介电材料(例如氮化硅)组成，并且可以定位于沉积在介电层20上的介电层66上。介电层66可包括例如二氧化硅。波导芯12、14、16和非线性波导锥体18可以通过在介电层66上沉积一层组成材料形成，以及利用光刻和蚀刻工艺对沉积层进行图案化，所述光刻和蚀刻工艺包括在沉积层上方形成蚀刻掩模，并利用蚀刻工艺(例如反应离子蚀刻)蚀刻被掩模的沉积层。在一个实施例中，非线性波导锥体18可包括光滑连续的侧面21、23，如结合图1和图2所述。在一个实施例中，非线性波导锥体18可如结合图4、图6所述被分段。在替代实施例中，高/低折射率对比度的其他材料系统，例如III-V化合物半导体，例如磷化铟、硅上锗和硅上二氧化硅，可用于形成分配器。
上述方法用于制造集成电路芯片。由此产生的集成电路芯片可由制造商以原始晶圆形式(例如，作为具有多个未封装芯片的单个晶圆)、作为裸芯片或以封装形式分发。芯片可以与其他芯片、分立电路元件和/或其他信号处理设备集成，作为中间产品或最终产品的一部分。最终产品可以是包括集成电路芯片的任何产品，例如具有中央处理器或智能手机的计算机产品。
本文中引用的由近似语言修改的术语，例如“关于”、“大约”和“实质上”，不限于指定的精确值。近似语言可能对应于用于测量值的仪器的精度，除非另有取决于仪器的精度，否则可能表示规定值的+/-10％。
本文中对诸如“垂直”、“水平”等术语的引用是作为示例而非限制，以建立参考框架。本文中使用的术语“水平”被定义为与半导体基板的常规平面平行的平面，而不管其实际三维空间取向如何。术语“垂直”和“法线”指的是与水平面垂直的方向，正如刚才定义的那样。术语“横向”是指水平面内的方向。
与另一个特征“连接”或“耦合”的一个特征可以直接连接或耦合到另一个特征，或者可以存在一个或多个中间特征。如果不存在中间特征，则一个特征可以“直接连接”或“直接耦合”到另一特征或。如果存在至少一个中间特征，则一个特征可以与另一特征“间接连接”或“间接耦合”。一个特征在另一特征“上”或“接触”另一特征可以直接在另一特征上或与另一特征直接接触，或者相反，可以存在一个或多个中间特征。如果不存在中间特征，则一个特征可以直接在另一特征上或与另一特征直接接触。如果存在至少一个中间特征，则一个特征可间接在另一特征上或与另一特征间接接触。
本发明的各种实施例的描述是为了说明的目的而给出的，但并不打算穷尽或限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。选择本文中使用的术语是为了最好地解释实施例的原理、相对于市场中发现的技术的实际应用或技术改进，或者使本领域的普通技术人员能够理解本文中公开的实施例。
Claims (20)
1.一种光功率分配器的结构，所述结构包括：
第一波导芯，向所述光功率分配器提供输入端口；
第二波导芯，提供来自所述光功率分配器的第一输出端口；
第三波导芯，提供来自所述光功率分配器的第二输出端口；以及
非线性波导锥体，在第一界面处耦合到所述第一波导芯，并在第二界面处耦合到所述第二波导芯和所述第三波导芯，所述非线性波导锥体包括纵轴、第一弯曲区段和第二弯曲区段，所述第一弯曲区段具有第一宽度尺寸，所述第一宽度尺寸随着沿所述纵轴与所述第一界面的距离的增加而增加，所述第二弯曲区段具有第二宽度尺寸，所述第二宽度尺寸随着沿所述纵轴与所述第二界面的距离的增加而增加，以及所述第一弯曲区段在沿所述纵轴的位置处与所述第二弯曲区段接合，在所述位置处所述第一宽度尺寸与所述第二宽度尺寸各自等于所述非线性波导锥体的最大宽度。
2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第一宽度尺寸等于所述第一界面处的第一宽度，所述第二宽度尺寸等于所述第二界面处的第二宽度，且所述第一宽度与所述第二宽度不同。
3.根据权利要求2所述的结构，其中，所述第一宽度小于所述第二宽度。
4.根据权利要求2所述的结构，其中，所述第一波导芯具有与所述非线性波导锥体的所述第一界面处的所述第一宽度相等的宽度尺寸。
5.根据权利要求2所述的结构，其中，所述第一宽度与所述第二宽度不相等，且所述最大宽度相对于所述第一界面和所述第二界面沿所述纵轴不对称地定位。
6.根据权利要求2所述的结构，其中，所述非线性波导锥体的所述第一弯曲区段具有依赖于所述第一宽度与所述最大宽度的第一比率的第一长度，且所述非线性波导锥体的所述第二弯曲区段具有依赖于所述第二宽度与所述最大宽度的第二比率的第二长度。
7.根据权利要求1所述的结构，其中，所述最大宽度沿所述纵轴位于比所述第一界面更靠近所述第二界面的位置。
8.根据权利要求1所述的结构，其中，所述非线性波导锥体具有第一侧面和相对于所述第一侧面的第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面各自从所述第一界面延伸到所述第二界面，且所述第一侧面和所述第二侧面各自具有由余弦函数定义的曲率。
9.根据权利要求1所述的结构，其中，所述非线性波导锥体具有第一侧面和相对于所述第一侧面的第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面各自从所述第一界面延伸到所述第二界面，且所述第一侧面和所述第二侧面各自具有由正弦函数定义的曲率。
10.根据权利要求1所述的结构，其中，所述非线性波导锥体具有第一侧面和相对于所述第一侧面的第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面各自从所述第一界面延伸到所述第二界面，且所述第一侧面和所述第二侧面各自具有由指数函数定义的曲率。
11.根据权利要求1所述的结构，其中，所述非线性波导锥体包括沿所述第一界面和所述第二界面之间的所述纵轴隔开的多个分段。
12.根据权利要求11所述的结构，其中，所述非线性波导锥体具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面各自具有由余弦函数定义的曲率，且所述多个分段由多个间隙隔开，所述多个间隙完全延伸穿过所述非线性波导锥体，并穿过所述第一侧面和所述第二侧面。
13.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第二波导芯耦合到所述第二界面的第一部分，所述第三波导芯耦合到所述第二界面的第二部分，以及所述非线性波导锥体包括设置在所述第二界面的所述第一部分和所述第二界面的所述第二部分之间的所述第二界面处的侧面。
14.根据权利要求13所述的结构，其中，所述第二波导芯包括将所述第二波导芯耦合到所述第二界面的所述第一部分的第一锥体，以及所述第三波导芯包括将所述第三波导芯耦合到所述第二界面的所述第二部分的第二锥体。
15.根据权利要求14所述的结构，其中，所述非线性波导锥体的所述侧面设置在所述第一锥体和所述第二锥体之间的所述第二界面处。
16.根据权利要求15所述的结构，其中，所述非线性波导锥体的所述侧面沿所述纵轴与所述第一界面处的所述第一波导芯对准。
17.一种形成光功率分配器的结构的方法，所述方法包括：
形成向所述光功率分配器提供输入端口的第一波导芯；
形成提供来自所述光功率分配器的第一输出端口的第二波导芯；
形成提供来自所述光功率分配器的第二输出端口的第三波导芯；以及
形成在第一界面处耦合到所述第一波导芯并在第二界面处耦合到所述第二波导芯和所述第三波导芯的非线性波导锥体；
其中，所述非线性波导锥体包括纵轴、第一弯曲区段和第二弯曲区段，所述第一弯曲区段具有随着沿所述纵轴与所述第一界面的距离的增加而增加的第一宽度尺寸，所述第二弯曲区段具有随着沿所述纵轴与所述第二界面的距离的增加而增加的第二宽度尺寸，以及所述第一弯曲区段在沿所述纵轴的位置处与所述第二弯曲区段接合，在所述位置处所述第一宽度尺寸和所述第二宽度尺寸各自等于所述非线性波导锥体的最大宽度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一宽度尺寸等于所述第一界面处的第一宽度，所述第二宽度尺寸等于所述第二界面处的第二宽度，所述第一宽度小于所述第二宽度，且所述最大宽度沿所述纵轴位于比所述第一界面更靠近所述第二界面的位置。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述非线性波导锥体包括沿所述第一界面和所述第二界面之间的所述纵轴隔开的多个分段。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述非线性波导锥体包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面各自从所述第一界面延伸到所述第二界面，所述第一侧面和所述第二侧面各自具有由余弦函数、正弦函数或指数函数定义的曲率。
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