CN114384634B - 用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构 - Google Patents
用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114384634B CN114384634B CN202111094110.5A CN202111094110A CN114384634B CN 114384634 B CN114384634 B CN 114384634B CN 202111094110 A CN202111094110 A CN 202111094110A CN 114384634 B CN114384634 B CN 114384634B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide core
- core region
- section
- width
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 5
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 33
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/126—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind using polarisation effects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/1223—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths high refractive index type, i.e. high-contrast waveguides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12133—Functions
- G02B2006/12147—Coupler
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12002—Three-dimensional structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本发明涉及用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构，揭示了用于管理光子芯片上的光偏振的结构和形成用于管理光子芯片上的光偏振的结构的方法。形成一种单模波导结构，包括第一波导芯区域和位于第一波导芯区域之上的第二波导芯区域。第二波导芯区域包括第一区段、连接到第一区段的第二区段和连接到第二区段的第三区段。第二区段在与第一区段的交叉处具有第一宽度，并且在与第三区段的交叉处具有第二宽度。第二个宽度大于第一个宽度。第一和第二波导芯区域包含不同成分的材料。
Description
技术领域
本发明涉及光子芯片(photonics chip)，更具体地，涉及用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构以及形成用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构的方法。
背景技术
光子芯片用于许多应用和系统，如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、偏振分离器(polarization splitter)和偏振旋转器(polarization rotator))和电子组件(如场效应晶体管)集成到一个统一的平台中。通过将两种类型的组件集成到一个共同的芯片中，可以减少布局面积、成本和操作开销等因素。
偏振分离器和偏振旋转器是光子芯片中常见的光学组件类型。偏振分离器可被配置成在输入信道处接收包含多个偏振状态(例如，基本横向电(TE0)模式和基本横向磁(TM0)模式)的光信号，并配置成分开或分离偏振状态以分配到不同的输出信道。偏振旋转器可被配置成接收给定偏振状态(例如TE0模式)的光信号作为输入，并输出不同的偏振状态(例如TM0模式)。
需要用于管理光子芯片上的光偏振的改进结构和形成用于管理光子芯片上的光偏振的结构的方法。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种结构包括单模波导结构，所述单模波导结构具有第一波导芯区域和位于第一波导芯区域之上的第二波导芯区域。所述第二波导芯区域包括第一区段、连接到所述第一区段的第二区段和连接到所述第二区段的第三区段。所述第二区段在与所述第一区段的交叉处具有第一宽度，并且在与所述第三区段的交叉处具有第二宽度。所述第二宽度大于所述第一宽度。所述第一波导芯区域由第一材料组成，并且所述第二波导芯区域由在成分上不同于所述第一材料的第二材料组成。
在本发明的一个实施例中，一种方法包括形成具有侧壁的第一波导芯区域，以及形成位于所述第一波导芯区域之上的第二波导芯区域，以定义单模波导结构。所述第二波导芯区域包括第一区段、连接到所述第一区段的第二区段和连接到所述第二区段的第三区段，所述第二区段具有位于与所述第一区段相交处的第一宽度和位于与所述第三区段相交处的第二宽度。所述第二宽度大于所述第一宽度。所述第一波导芯区域由第一材料组成，所述第二波导芯区域由在成分上不同于所述第一材料的第二材料组成。
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用于说明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，用于解释本发明的各实施例。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是在根据本发明实施例的处于处理方法的初始制造阶段的用于偏振分离器的结构的俯视图。
图2为沿图1中的线2-2撷取的横截面图。
图3是在图1之后的制造阶段的结构的俯视图，其中，较低水平的波导芯区域用虚线表示。
图4是沿图3中的线4-4撷取的横截面图。
图5为图4之后的制造阶段的结构的横截面图。
图6为根据本发明实施例的处于处理方法的初始制造阶段的用于偏振旋转器的结构的俯视图。
图7为沿图6中的线7-7撷取的横截面图。
图8为在图6之后的制造阶段的结构的俯视图，其中，较低水平的波导芯区域用虚线表示。
图9为沿图8中的线9-9撷取的横截面图。
图10为图9之后的制造阶段的结构的横截面图。
具体实施方式
参考图1、图2，并且根据本发明的实施例，用于偏振分离装置的结构10包括波导芯区域12和波导芯区域14，它们位于介电层16上方，且波导芯区域12横向邻近波导芯区域14。波导芯区域12、14可以由高折射率材料组成。在一个实施例中，波导芯区域12、14可由单晶半导体材料组成，例如来自绝缘体上硅(SOI)晶片的装置层的单晶硅。绝缘体上硅晶片还包括埋置绝缘体层和位于该埋置绝缘体层下方的基板18，该埋置绝缘体层由介电材料(例如二氧化硅)构成，其提供介电层16，该基板18由单晶半导体材料(例如单晶硅)构成。
波导芯区域12、14可通过光刻和蚀刻工艺从绝缘体上硅晶片的装置层进行图案化。为此，通过光刻工艺在装置层上方形成蚀刻掩模，并且用蚀刻工艺(例如反应离子蚀刻)蚀刻和去除装置层的未屏蔽区段。蚀刻掩模的形状决定波导芯区域12、14的图案化形状。蚀刻工艺可被选择为在完全穿透装置层之后在介电层16的材料上停止。波导芯区域12、14在横截面形状可以是矩形或基本上是矩形。波导芯区域12、14可以具有厚度t1。在一个实施例中，厚度t1可以在150纳米(nm)到170纳米的范围内。在一个实施例中，厚度t1可在140nm到185nm的范围内。
波导芯区域12包括以连续方式邻接和连接的区段20和区段22。区段22相对于区段20成一定角度。波导芯区域12的不同区段20、22在其各自的长度上可以具有名义上相等的宽度。波导芯区域12具有位于波导芯区域14附近的侧面或侧壁21和与侧壁21相对的侧面或侧壁23。波导芯区域12的区段20、22可以在其各自的长度上具有恒定或基本恒定的宽度W1。在一个实施例中，宽度W1可以在340nm到360nm的范围内。在一个实施例中，宽度W1可在320nm到390nm的范围内。
波导芯区域14包括以连续方式邻接和连接的区段26、区段28和区段30。区段26相对于区段28成一定角度。区段28设置在区段26和30之间，区段26和30的各区段可以是非锥形的或笔直的。区段28在从区段26到区段30的方向上反向地逐渐变细(即加宽)，并且相反地，在从区段30到区段26的方向上逐渐变细(即变窄)。区段28在一端与区段26相交，在其相对端与区段30相交。区段28的宽度在其长度上从与区段26相交处的宽度W2变为与区段30相交处的宽度W3。宽度W3大于宽度W2。区段26可在其长度上与区段28相邻的部分上具有宽度W2，并且区段30可在其长度上与区段28相邻的部分上具有宽度W3。
在一个实施例中，宽度W2的范围为70nm至90nm，宽度W3的范围为175nm至195nm。在一个实施例中，宽度W2可在50nm到120nm的范围内，宽度W3可在165nm到205nm的范围内。在一个实施例中，区段26、28和30中的每一个可以具有1微米到1000微米范围内的各自长度。在一个实施例中，区段26的长度范围为2微米到20微米，区段28的长度范围为50微米到150微米，并且区段30的长度范围为125微米到350微米。
波导芯区域14具有位于波导芯区域12附近的侧面或侧壁29和与侧壁29相对的侧面或侧壁27。侧壁29位于波导芯区域12的侧壁21附近，并且与波导芯区域12的侧壁21呈间隔关系。特别地，侧壁29与侧壁21分离一间隙G。可由侧壁21、29之间的垂直距离所给出的间隙G的大小可在波导芯区域14的区段26和波导芯区域12的区段20之间变化。在波导芯区域14的区段28和波导芯区域12的区段20之间，间隙G的大小可以是恒定的或基本上恒定的。间隙G的大小也在波导芯区域14的区段30和波导芯区域12的区段22之间变化。在一个实施例中，波导芯区域14的区段28上的侧壁29可以平行于波导芯区域12的区段20上的侧壁21对齐。在各实施例中，区段20和区段28之间的间隙G的大小可以在190纳米到210纳米之间。区段26和区段20之间以及区段30和区段20之间的间隙G的大小可以分别大于区段28和区段20之间的间隙G的大小。
参考图3、图4，其中类似的附图标记表示图中的类似特征，在随后的制造阶段，在波导芯区域12、14上方形成介电层32。介电层32可由介电材料(例如二氧化硅)组成，介电材料通过化学气相沉积而沉积并通过例如化学机械抛光来平坦化以去除形貌并提供随后沉积的平坦表面。波导芯区域12、14嵌入在作为低折射率包层(low-index cladding)工作的介电层32的介电材料中。在一个实施例中，介电层32的厚度可在140nm到185nm的范围内。在一个实施例中，介电层32的厚度可以基本上等于波导芯区域12、14的厚度。
可在介电层32上方形成附加的介电层34、36、38和波导芯区域40。介电层34、36、38可构成在结构10附近未被图案化的板层。在一个实施例中，介电层34、36、38可能缺少金属，如果存在金属，可能会干扰波导芯区域12、14和随后形成的波导芯区域40之间的光学接合。介电层34和介电层38可以由二氧化硅组成，而介电层36可以由氮化硅组成。
在一个实施例中，介电层34的厚度可以在1nm到5nm的范围内，介电层36的厚度可以在15nm到25nm的范围内，介电层38的厚度可以在1nm到5nm的范围内。在一个实施例中，介电层38的厚度可以在1nm到50nm的范围内，介电层36的厚度可以在1nm到100nm的范围内，介电层38的厚度可以在1nm到50nm的范围内。
波导芯区域40可位于波导芯区域14之上及上方的介电层38上。在一个实施例中，波导芯区域40可以直接位于波导芯区域14之上及上方。波导芯区域40可以具有与波导芯区域14的形状相似或相同的形状。波导芯区域40位于结构10内与波导芯区域12、14不同的水平或水平面中。在这方面，波导芯区域12、14位于介电层16和包含波导芯区域40的水平面之间的水平面中。
波导芯区域40可以通过在介电层38上方沉积一层其组成材料并用光刻和蚀刻工艺对沉积层进行图案化来形成。为此，通过光刻工艺在沉积层上方形成蚀刻掩模，并且使用蚀刻工艺(例如反应离子蚀刻)蚀刻和去除沉积层的未屏蔽区段。蚀刻掩模的形状决定波导芯区域40的图案化形状。蚀刻工艺可选择为在完全穿透沉积层之后在介电层38的材料上停止。波导芯区域40包含具有与波导芯区域12、14的材料不同的成分的材料。在一个实施例中，波导芯区域40可由通过化学气相沉积而沉积的介电材料(例如氮化硅)组成。
波导芯区域40具有相对的侧表面或侧壁43、45，并且下面的波导芯区域14横向定位在上面的波导芯区域40的侧壁43、45之间的结构10内。波导芯区域40可以是矩形的或基本上是矩形的。波导芯区域40可以具有厚度t2。在一个实施例中，厚度t2可在270nm到330nm的范围内。在一个实施例中，厚度t2可在250nm到400nm的范围内。
波导芯区域40包括以连续方式邻接的区段42、区段44和区段46。区段42相对于区段44成一定角度。区段44设置在区段42和46之间，区段42和46的各区段可以是非锥形的或笔直的。波导芯区域14的区段26位于波导芯区域40的区段42的正下方，波导芯区域14的区段28位于波导芯区域40的区段44的正下方，波导芯区域14的区段30位于波导芯区域40的区段46的正下方。区段46过渡到與结构10耦合的另一波导芯区域。
与波导芯区域14的区段28类似，区段44在从区段42到区段46的方向上反向地漸縮，并且在从区段46到部分区段的方向上漸縮。区段44在一端与区段42相交，在其相对端与区段46相交。区段44的宽度在其长度上从与区段42相交处的宽度W4变为与区段44相交处的宽度W5。宽度W5大于宽度W4。区段42在其与区段44相邻的长度部分上具有宽度W4，区段46在其与区段44相邻的长度部分上具有宽度W5。在一个实施例中，宽度W4可以大于波导芯区域14的宽度W2，并且宽度W5可以大于波导芯区域14的宽度W3。在一个实施例中，宽度W4可以在160nm到200nm的范围内，宽度W5可以在265nm到305nm的范围内。在一个实施例中，宽度W4可以在140nm到220nm的范围内，宽度W5可以在245nm到325nm的范围内。
波导芯区域40的侧壁43位于波导芯区域12的侧壁21附近，并且与波导芯区域12呈间隔且不重叠的关系。侧壁43覆盖波导芯区域12的侧壁21和波导芯区域14的侧壁29之间的间隙G。波导芯区域40的区段44是锥形的，并且其两个侧壁43、45可以成角度或倾斜以提供锥形。在一个实施例中，侧壁43、45可以以不相等的倾角倾斜。
波导芯区域40的区段44直接位于波导芯区域12的区段20的一部分附近和之上。波导芯区域14的区段28的侧壁27、29横向定位在波导芯区域40的区段44的侧壁43、45之间。波导芯区域14的区段30的侧壁27、29横向定位在波导芯区域40的区段46的侧壁43、45之间。波导芯区域40的区段44中的侧壁43相对于波导芯区域40的区段46中的侧壁43形成角度。波导芯区域40的区段44中的侧壁43也可以相对于波导芯区域12的区段20的相邻部分的侧壁21和波导芯区域14的区段28的下面部分的侧壁29形成角度。波导芯区域40的区段46中的侧壁43可以是笔直的，并且可平行于波导芯区域12的区段20的侧壁21对齐。
波导芯区域14包含的材料具有与波导芯区域40包含的材料不同的成分，因此，包含的材料具有与波导芯区域40包含的材料不同的折射率。在一个实施例中，波导芯区域40的折射率可以小于波导芯区域14的折射率。在一个实施例中，波导芯区域14的材料的折射率和波导芯区域40的材料的折射率的差可以大于或等于百分之二十五(25％)。在一个实施例中，波导芯区域12、14、40的材料的折射率和一种或多种包层材料(例如，介电层16、介电层32、34、36、38和介电层70、72、74、76)的材料的折射率的差可以大于或等于百分之二十五(25％)。
在一个实施例中，结构10可提供一个偏振分离器，其包括波导芯区域40、设置在波导芯区域40下方以限定单模波导结构的波导芯区域14以及设置在波导芯区域14附近的波导芯区域12。波导芯区域40由不同于波导芯区域12、14的材料组成。所述结构包括过渡区域100(图1，图3)、过渡区域104(图1，图3)和分离区域102(图1，图3)，分离区域102沿过渡区域100和过渡区域104之间的波导轴纵向设置。在过渡区域100中，波导芯区域14的区段26具有横截面积，波导芯区域40的区段42具有大于波导芯区域14的区段26的横截面积，波导芯区域12的区段20的横截面积大于区段26、42中任一区段的横截面积。在过渡区域104中，波导芯区域14的区段30具有横截面积，波导芯区域40的区段46具有大于波导芯区域14的区段30的横截面积，波导芯区域12的区段22的横截面积大于区段30、46中任一区段的横截面积。在分离区域102中，波导芯区域14的区段28具有横截面积，波导芯区域40的区段44具有大于波导芯区域14的区段28的横截面积，波导芯区域12的区段20的横截面积大于区段28、44中任一区段的横截面积。分离区域102被几何地配置成将光子信号的偏振模式分为两个光子信号，每个光子信号都具有偏振模式的特征。将波导芯区域14的侧壁29与波导芯区域12的侧壁21分开的间隙G在分离区域102中小于在过渡区域100、104中的任一区域中。波导芯区域14的区段28和波导芯区域40的区段44在分离区域102中都是绝热地逐渐变细。如本文所用，绝热是指几何波导形状中的逐渐变化，使得光信号可以适应变化的形状而不显著影响光限制。
波导芯区域14和波导芯区域40共同提供区域102、104中的多层单模波导结构。波导芯区域12还可以在区域100、102、104中提供单模波导结构，其位于与波导芯区域14相同的结构10的层中。单模波导结构不会引导一种以上的横向电(TE)模和一种以上的横向磁(TM)模。包括介电层34、36、38的层堆栈可以在波导芯区域14和波导芯区域40之间提供光桥，以便在多层单模波导结构中提供光引导。波导芯区域40可以与波导芯区域14光接触，因为光接触描述了足以允许一对元件之间的光学交互作用的物理接近度(physicalproximity)。在分离区域102中，波导芯区域14、40另外与波导芯区域12光学交互作用。
参考图5，其中类似的附图标记表示图4中的类似特征，并且在随后的制造阶段，在波导芯区域40上方形成介电层48。介电层48可由介电材料(例如二氧化硅)组成，介电材料通过化学气相沉积而沉积并通过例如化学机械抛光来平坦化以去除形貌。介电层48的厚度可以大于波导芯区域40的厚度，使得波导芯区域40嵌入介电层48的介电材料中。在一个实施例中，介电层48的厚度可在250nm到750nm的范围内。
后段工艺堆栈(back-end-of-line stack)50可以形成在介电层48上方。后段工艺堆栈50包括介电层70、72、74、76，其可由交替组成的介电材料组成。在一个实施例中，介电层70、74可由折射率在1.2和1.44之间的低k介电材料组成，介电层72、76可由折射率在1.7和4之间的含氮阻挡介电材料组成，层70，74可各自具有在20nm到3000nm范围内的厚度，并且层72、76可各自具有在5nm到1000nm范围内的厚度。在一个实施例中，介电层70、74可由折射率在1.7和4之间的含氮阻挡介电材料组成，介电层72、76可由折射率在1.2和1.44之间的低k介电材料组成，层70，74可各自具有在5nm到1000nm范围内的厚度，并且层72、76可各自具有在20nm到3000nm范围内的厚度。
在本文描述的任何实施例中，结构10可以集成到包括电子组件和附加光学组件的光子芯片中。例如，电子组件可以包括通过互补金属氧化物半导体(CMOS)处理制造的场效应晶体管。
在使用中，包括未调制或调制激光的光子或光信号可由波导芯区域12引导至结构10。例如，光信号可以包括以电磁光谱的红外波段中的标称峰值波长为特征的激光，例如1310nm或1550nm的真空中的标称峰值波长。激光可以包括多个偏振状态，例如基本横向电(TE0)偏振状态和基本横向磁(TM0)偏振状态。结构10将光信号的偏振状态中的一个(例如TM0偏振状态)从波导芯区域12转移到包括堆叠波导芯区域14、40的复合波导芯。光信号的TM0偏振状态被复合波导芯引导离开结构10，而光信号的TE0偏振状态继续被波导芯区域12引导。
或者，结构10可以以相反的方式工作，以将在包括在过渡区域104内的堆叠波导芯区域14、40的复合波导芯中传播的具有TM0偏振状态的光信号与在过渡区域104内的波导芯区域12中传播的具有TE0偏振状态的光信号相组合。在组合之后，TE0和TM0信号都从在波导芯区域12的过渡区域100中传播的结构10输出。
结构10提供偏振模式转换器，其管理激光，以将来自相同光路的基本正交偏振的不同偏振状态分离成不同光路，或者将来自不同光路的基本正交偏振的不同偏振状态组合到同一光路中。结构10可改善分离或组合期间的插入损耗。结构10还可以表现出在波导芯区域12和包括波导芯区域14、40的波导结构之间的减小的串扰。结构10的构造可与CMOS制造技术完全兼容。
参考图6、图7，根据本发明的替代实施例，用于偏振旋转装置的结构52包括位于介电层16上方的波导芯区域54。波导芯区域54可以由高折射率材料组成。在一个实施例中，波导芯区域54可以由单晶半导体材料组成，例如来自绝缘体上硅(SOI)晶片的装置层的单晶硅，并且可以通过类似于波导芯区域12，14的光刻和蚀刻工艺从绝缘体上硅晶片的装置层图案化。波导芯区域54可以是矩形的或基本上是矩形的。
波导芯区域54包括以连续方式邻接和连接的区段56、区段57和区段58。区段56可以具有恒定或基本恒定的宽度W6。区段58可以具有恒定或基本恒定的宽度W7。区段57的宽度可以从与区段56相交处的宽度W6逐渐减小到与区段58相交处的宽度W7。波导芯区域54具有侧表面或侧壁53和与侧壁53相对的侧表面或侧壁55。区段57中的侧壁55可相对于区段56中的侧壁55和区段58中的侧壁倾斜一定角度，以提供区段57的锥形。在一个实施例中，侧壁53、55在区段56和区段58中都可以是笔直的。在一个实施例中，宽度W6可在340nm到360nm的范围内，宽度W7可在175nm到195nm的范围内。在一个实施例中，宽度W6可以在320nm到380nm的范围内，宽度W7可以在155nm到215nm的范围内。
参考图8、图9，其中，相同的附图标记表示图6、图7中的相同特征，在随后的制造阶段，介电层32、34、36、38形成在波导芯区域54上方。可以形成位于介电层38上的波导芯区域60。波导芯区域60位于结构52内与波导芯区域54不同的水平或水平面中。就此而言，波导芯区域54位于在包含介电层16的水平面和包含波导芯区域60的水平面之间的水平面中。
波导芯区域54和波导芯区域60共同提供多层单模波导结构。波导芯区域60包含的材料具有与波导芯区域54包含的材料不同的成分，因此，包含的材料具有与波导芯区域54包含的材料不同的折射率。在一个实施例中，波导芯区域60的折射率可以小于波导芯区域54的折射率。在一个实施例中，波导芯区域54的材料的折射率和波导芯区域60的材料的折射率的差可以大于或等于百分之二十五(25％)。在一个实施例中，波导芯区域54、60的材料的折射率和一种或多种包层材料(例如，介电层16、介电层32、34、36、38和介电层70、72、74、76)的材料的折射率的差可以大于或等于百分之二十五(25％)
波导芯区域60可以类似于波导芯区域40的形成方式形成。波导芯区域60包含具有与波导芯区域54的材料不同的成分的材料。在一个实施例中，波导芯区域60可由介电材料(例如氮化硅)组成。波导芯区域60可以是矩形的或基本上是矩形的。
波导芯区域60包括以连续方式邻接和连接的区段62、区段64和区段66。区段62相对于区段64形成角度，并且区段66也相对于区段64形成角度，使得区段66延伸穿过波导芯区域54。区段64设置在区段62和66之间。区段64在从区段62到区段66的方向上反向地逐渐变细，并且在从区段66到区段62的方向上逐渐变细。区段64在一端与区段62相交，并且在其相对端与区段66相交。
区段64的宽度在其长度上从与区段62相交处的宽度W8改变为与区段66相交处的宽度W9。宽度W9大于宽度W8。区段62在其与区段64相邻的长度上可具有宽度W8。区段66的宽度在其长度上从与区段62相交处的宽度W9改变为小于宽度W9的宽度W10。区段66的宽度变化的方向与区段64的宽度变化的方向相反。
在一个实施例中，宽度W8的范围为从160nm至200nm，宽度W9的范围为从420nm至460nm，以及宽度W10的范围为从265nm至305nm。在一个实施例中，宽度W8可以在100nm到220nm的范围内，宽度W9可以在400nm到480nm的范围内，宽度W10可以在265nm到305nm的范围内。在一个实施例中，区段62、64和66可具有1微米到1000微米范围内的各自长度。在一个实施例中，区段62的长度范围为3微米到50微米，区段64的长度范围为75微米到300微米，区段66的长度范围为150微米到500微米。
相对于波导芯区域54的中心，波导芯区域60的中心可以具有中心到中心偏移D。在一个实施例中，宽度W10处的偏移可以是-20nm到+20nm，宽度W9处的偏移可以是210nm到250nm，并且区段62、64之间的交叉处的偏移可以是245nm到285nm。在一个实施例中，宽度W10处的偏移可以是-40nm到+40nm，宽度W9处的偏移可以是190nm到270nm，并且区段62、64之间的交叉处的偏移可以是225nm到305nm。
波导芯区域60的区段64部分位于波导芯区域54的区段57上方并与之重叠，并且波导芯区域60的区段66也部分位于波导芯区域54的区段58上方并与之重叠。波导芯区域60具有相对的侧表面或侧壁63、65，并且区段64的侧壁63和区段66的侧壁63横向定位在下面的波导芯区域54的侧壁53、55之上和之间。波导芯区域60的区段64、66中的侧壁63与波导芯区域54的区段57、58的重叠是连续的且不间断的。
侧壁65可在区段64中成角度倾斜以提供锥形，并且区段64中与波导芯区域54的区段57重叠的侧壁63的部分可不倾斜且平行于或基本上平行于波导芯区域54的区段57中的侧壁53对齐。与波导芯区域54的区段58重叠的区段66中的侧壁63可以相对于波导芯区域54的区段58中的侧壁53形成角度。特别地，波导芯区域60的区段66的侧壁63可以形成一定角度以完全延伸穿过波导芯区域54的区段58。波导芯区域60的区段66中的侧壁63也相对于波导芯区域60的区段64中的侧壁63形成角度。在一个实施例中，波导芯区域60的区段66可以在位于宽度W10的位置处的区段66的末端处的波导芯区域54的区段58上方居中。
在一个实施例中，结构52包括波导芯区域54和波导芯区域60，波导芯区域60设置在波导芯区域54下方，以定义单模波导结构。包括介电层34、36、38的层堆栈可以在波导芯区域54和波导芯区域60之间提供光桥，从而提供多层单模波导结构。波导芯区域60可以与波导芯区域54光接触，因为光接触描述了足以允许一对元件之间的光学交互作用的物理接近度。
波导芯区域60由不同于波导芯区域54的材料组成。所述结构包括旋转区域110(图6，图8)、过渡区域114(图6、图8)和沿在旋转区域110和过渡区域114之间的波导轴纵向设置的旋转区域112(图6，图8)。在旋转区域110中，波导芯区域54的区段58具有恒定宽度的横截面积，并且波导芯区域60的区段66在沿旋转区域110的长度的任何位置具有大于波导芯区域54的区段58的横截面积的可变宽度的横截面积。在过渡区域114中，波导芯区域54的区段56具有可以恒定的横截面积，并且波导芯区域60的区段62具有恒定的横截面积并且小于波导芯区域54的区段58的横截面积。在旋转区域112中，波导芯区域54的区段57具有可变宽度的横截面积，并且波导芯区域60的区段64具有在旋转区域112的长度上从大于波导芯区域54的区段57的横截面积过渡到小于波导芯区域54的区段57的横截面积的可变宽度的横截面积。旋转区域110、112中的每一个旋转区域在几何上被配置成将光信号的偏振模式旋转偏振角约八分之一圈(one-eight turn)。波导芯区域54、60可在过渡区域114中具有恒定宽度。过渡区域114对偏振模式具有最小到可忽略的影响，并且波导芯区域54、60在过渡区域114中光学分离。将波导芯区域60的区段66与旋转区域110中的波导芯区域54的区段58分离的偏移D在宽度W10的横截面积的位置处最小(例如，相对彼此居中)，并且在区段64、66之间的过渡处最大。将波导芯区域60的区段64与旋转区域112中的波导芯区域54的区段57分离的偏移D在区段64、66之间的过渡处最大，在区段62、64之间的过渡处最小。波导芯区域54的区段57和波导芯区域40的区段64、66各自绝热地逐渐变细。
参考图10，其中类似的附图标记表示图9中的类似特征，并且在随后的制造阶段，在波导芯区域60上方形成介电层48，并且可以在介电层48上方形成后段工艺堆栈50。后段工艺堆栈50包括介电层70、72、74、76，其可由交替组成的介电材料组成。在一个实施例中，介电层70、74可由折射率在1.2和1.44之间的低k介电材料组成，介电层72、76可由折射率在1.7和4之间的含氮阻挡介电材料组成，层70、74可各自具有在20nm到3000nm范围内的厚度，并且层72、76可各自具有在5nm到1000nm范围内的厚度。在一个实施例中，介电层70、74可由折射率在1.7和4之间的含氮阻挡介电材料组成，介电层72、76可由折射率在1.2和44之间的低k介电材料组成，层70、74可各自具有在5nm到1000nm范围内的厚度，并且层72、76可各自具有在20nm到3000nm范围内的厚度。
在本文描述的任意实施例中，结构52可以集成到包括电子组件和附加光学组件的光子芯片中。例如，电子组件可以包括通过CMOS处理制造的场效应晶体管。
在使用中，包括调制或未调制激光的光子或光信号可由波导芯区域12引导至结构52。激光可包括输入到结构52时的特定偏振状态和从结构52输出时的不同偏振状态。例如，具有TM0偏振状态的激光可以进入由波导芯区域54的区段56引导的结构52，并且在偏振向量旋转之后，具有TE0偏振状态的激光可以离开由区段58引导的结构52。包括波导芯区域60的区段66的结构52的部分可导致大约八分之一圈的偏振角，这与区段66的位置有关，区段66的位置从区段58之上居中横向过渡到从区段58横向移位并且区段66的宽度绝热增加。包括波导芯区域60的区段64的结构52的部分可导致大约八分之一圈的偏振角，这与区段64的位置有关，区段64的位置从区段57横向位移，并且在侧壁63处保持恒定的重叠，区段57在宽度上绝热增加，区段64在宽度上绝热减小，并且改变波导芯区域54、60之间的偏移。旋转区域110、112中的波导芯区域54和波导芯区域60之间的重叠通过在波导芯区域54和60之间保持大的光学啮合(optical engagement)来提供更有效的偏振旋转，以使它们有效地充当多层单模波导结构。或者，具有TE0偏振状态的激光可以进入由波导芯区域54的区段58引导的结构52，并且在以类似于上述概述的方式旋转偏振向量之后，具有TM0偏振状态的激光可以离开由区段56引导的结构52。
结构52提供一种偏振模式转换器，通过绝热旋转改变其偏振状态来管理激光。模拟手征(chiral)或扭转(twisting)分离器的结构52可改善偏振旋转期间的插入损耗。结构52还可以在波导芯区域54和波导芯区域60之间表现出减小的串扰。结构52的构造可与CMOS制造技术完全兼容。
在一个实施例中，结构52可以连接到结构10以在组合结构中实现偏振分离和偏振旋转。例如，波导芯区域14的区段30可以接附到波导芯区域54的区段56，波导芯区域40的区段46可以接附到波导芯区域60的区段66。
本文中引用的由近似语言修改的术语，例如“关于”、“近似”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。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”位于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，则特征可“间接”位于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，但并不打算穷尽或局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 (11)
1.一种用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构，包括：
第一单模波导结构，包括第一波导芯区域和位于所述第一波导芯区域之上的第二波导芯区域，所述第二波导芯区域包括第一区段、连接到所述第一区段的第二区段和连接到所述第二区段的第三区段，所述第二区段具有位于与所述第一区段相交处的第一宽度和位于与所述第三区段相交处的第二宽度，所述第二宽度大于所述第一宽度，所述第一波导芯区域由第一材料组成，并且所述第二波导芯区域由在成分上不同于所述第一材料的第二材料组成；以及
第二单模波导结构，包括横向邻近所述第一波导芯区域的第三波导芯区域，
其中，所述第一波导芯区域包括直接位于所述第二波导芯区域的所述第一区段下方的第一区段、直接位于所述第二波导芯区域的所述第二区段下方的第二区段、和直接位于所述第二波导芯区域的所述第三区段下方的第三区段，所述第一波导芯区域的所述第二区段在与所述第一波导芯区域的所述第一区段相交处具有第三宽度，以及在与所述第一波导芯区域的所述第三区段相交处具有第四宽度，并且所述第四宽度大于所述第三宽度，所述第一宽度大于所述第三宽度，且所述第二宽度大于所述第四宽度。
2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第一波导芯区域具有侧壁，所述第二波导芯区域具有侧壁，所述第三波导芯区域具有侧壁，所述第三波导芯区域的所述侧壁与所述第一波导芯区域的所述侧壁横向间隔一间隙，并且所述第二波导芯区域的所述侧壁位于所述间隙上方，使得所述第二波导芯区域与所述第三波导芯区域不重叠。
3.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第二波导芯区域的所述第二区段相对于所述第二波导芯区域的所述第三区段形成角度。
4.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第二波导芯区域具有第一侧壁和第二侧壁，并且所述第一波导芯区域横向位于所述第二波导芯区域的所述第一侧壁和所述第二侧壁之间。
5.根据权利要求1所述的结构，还包括：
第一介电层和第二介电层，各自位于所述第一波导芯区域和所述第二波导芯区域之间。
6.根据权利要求5所述的结构，其中，所述第一介电层由厚度在1nm到5nm范围内的二氧化硅组成，并且所述第二介电层由厚度在15nm到25nm范围内的氮化硅组成。
7.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第二波导芯区域的所述第二区段和所述第三区段具有连续地定位在所述第一波导芯区域上方的侧壁。
8.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第二波导芯区域的所述第二区段和所述第三区段与所述第一波导芯区域重叠。
9.根据权利要求8所述的结构，其中，所述第二波导芯区域的所述第三区段相对于所述第二波导芯区域的所述第二区段形成角度，且所述第二波导芯区域的所述第二区段相对于所述第一波导芯区域的所述第二区段形成角度。
10.根据权利要求1所述的结构，还包括：
后段工艺堆栈，位于所述第一单模波导结构上方，所述后段工艺堆栈包括第一介电层和第二介电层，所述第一介电层由折射率在1.2和1.44之间的低k介电材料组成，并且所述第二介电层由折射率在1.7和4之间的含氮阻挡介电材料组成。
11.一种形成用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构的方法，包括：
形成具有侧壁的第一波导芯区域；
形成位于所述第一波导芯区域之上的第二波导芯区域，以定义第一单模波导结构；以及
形成第二单模波导结构，包括定位成邻近所述第一波导芯区域且与所述第一波导芯区域分离一间隙的第三波导芯区域，
其中，所述第二波导芯区域具有位于所述第一波导芯区域的所述侧壁上方并邻近所述第一波导芯区域的所述侧壁的侧壁，所述第二波导芯区域包括第一区段、连接到所述第一区段的第二区段和连接到所述第二区段的第三区段，所述第二区段在与所述第一区段的交叉处具有第一宽度，并且在与所述第三区段的交叉处具有第二宽度，所述第二宽度大于所述第一宽度，所述第一波导芯区域由第一材料组成，并且所述第二波导芯区域由在成分上不同于所述第一材料的第二材料组成，
其中，所述第一波导芯区域包括直接位于所述第二波导芯区域的所述第一区段下方的第一区段、直接位于所述第二波导芯区域的所述第二区段下方的第二区段、和直接位于所述第二波导芯区域的所述第三区段下方的第三区段，所述第一波导芯区域的所述第二区段在与所述第一波导芯区域的所述第一区段相交处具有第三宽度，以及在所述第一波导芯区域的与所述第三区段相交处具有第四宽度，并且所述第四宽度大于所述第三宽度，所述第一宽度大于所述第三宽度，且所述第二宽度大于所述第四宽度。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/076,358 | 2020-10-21 | ||
| US17/076,358 US11609379B2 (en) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Structures for managing light polarization states on a photonics chip |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114384634A CN114384634A (zh) | 2022-04-22 |
| CN114384634B true CN114384634B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=80929592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111094110.5A Active CN114384634B (zh) | 2020-10-21 | 2021-09-17 | 用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11609379B2 (zh) |
| CN (1) | CN114384634B (zh) |
| DE (1) | DE102021123720A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114859462B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-04-18 | 西安电子科技大学 | 一种高转换效率和宽频带简单结构硅纳米线光偏振转换器 |
| US11841534B1 (en) | 2022-06-02 | 2023-12-12 | Globalfoundries U.S. Inc. | Vertical grating structures placed between a waveguide core and a substrate |
| US20230417989A1 (en) * | 2022-06-22 | 2023-12-28 | Globalfoundries U.S. Inc. | Photonic integrated circuit structure with polarization device for high power applications |
| CN116430516B (zh) * | 2023-04-21 | 2024-03-08 | 上海科技大学 | 一种光学起偏器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1708707A (zh) * | 2002-10-30 | 2005-12-14 | 麻省理工学院 | 波长不敏感的集成偏振光学分束器 |
| CN104049300A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 国际商业机器公司 | 用于光学偏振分路旋转器的前端制程集成的材料结构 |
| CN105829933A (zh) * | 2013-12-25 | 2016-08-03 | 华为技术有限公司 | 波导偏振分离和偏振转换器 |
| CN108227076A (zh) * | 2016-12-09 | 2018-06-29 | 颖飞公司 | 基于硅波导的宽带偏振光束旋转器 |
| CN210005732U (zh) * | 2018-03-28 | 2020-01-31 | 洛克利光子有限公司 | 偏振旋转器 |
| US10641956B1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-05-05 | Globalfoundries Inc. | Polarizers and polarization splitters phase-matched with a back-end-of-line layer |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9645312B2 (en) * | 2015-07-24 | 2017-05-09 | International Business Machines Corporation | Rebalanced adiabatic optical polarization splitter |
| US10036851B1 (en) * | 2016-05-31 | 2018-07-31 | Seagate Technology Llc | Waveguide system with polarization rotator and polarization splitter |
| WO2018130285A1 (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Apparatus and method for coupling light |
| US10191214B2 (en) * | 2017-03-31 | 2019-01-29 | Nokia Of America Corporation | Photonic integrated circuit having a relative polarization-rotating splitter/combiner |
| US10684416B2 (en) * | 2017-07-27 | 2020-06-16 | Ii-Vi Delaware Inc. | Fabrication-tolerant and broadband polarization splitter and rotator |
| US11215756B2 (en) * | 2020-04-27 | 2022-01-04 | Globalfoundries U.S. Inc. | Edge couplers with stacked layering |
-
2020
- 2020-10-21 US US17/076,358 patent/US11609379B2/en active Active
-
2021
- 2021-09-14 DE DE102021123720.3A patent/DE102021123720A1/de active Pending
- 2021-09-17 CN CN202111094110.5A patent/CN114384634B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1708707A (zh) * | 2002-10-30 | 2005-12-14 | 麻省理工学院 | 波长不敏感的集成偏振光学分束器 |
| CN104049300A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 国际商业机器公司 | 用于光学偏振分路旋转器的前端制程集成的材料结构 |
| CN105829933A (zh) * | 2013-12-25 | 2016-08-03 | 华为技术有限公司 | 波导偏振分离和偏振转换器 |
| CN108227076A (zh) * | 2016-12-09 | 2018-06-29 | 颖飞公司 | 基于硅波导的宽带偏振光束旋转器 |
| CN210005732U (zh) * | 2018-03-28 | 2020-01-31 | 洛克利光子有限公司 | 偏振旋转器 |
| US10641956B1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-05-05 | Globalfoundries Inc. | Polarizers and polarization splitters phase-matched with a back-end-of-line layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11609379B2 (en) | 2023-03-21 |
| US20220120966A1 (en) | 2022-04-21 |
| CN114384634A (zh) | 2022-04-22 |
| DE102021123720A1 (de) | 2022-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114384634B (zh) | 用于管理光子芯片上的光偏振状态的结构 | |
| US7454102B2 (en) | Optical coupling structure | |
| KR20140060547A (ko) | 집적 도파관 커플러 | |
| US11105978B2 (en) | Polarizers including stacked elements | |
| CN113640925B (zh) | 具有堆叠层的边缘耦合器 | |
| US11493686B2 (en) | Optical components with power-handling assistance | |
| CN114252954B (zh) | 异质光功率分配器/组合器 | |
| CN114384630B (zh) | 包括非线性波导锥体的光功率分配器 | |
| CN114594545B (zh) | 具有侧围元件的光功率分离器 | |
| CN114815046A (zh) | 光子芯片的后段工艺堆叠中的边缘耦合器 | |
| CN114063211B (zh) | 具有部分蚀刻的倒锥的边缘耦合器 | |
| US6556759B2 (en) | Integrated optical device | |
| US11422305B2 (en) | Structures for filtering light polarization states on a photonics chip | |
| CN114488393B (zh) | 具有多层级布置的光功率分配器 | |
| CN116107024A (zh) | 具有对角光传输的光耦合器 | |
| CN114690310B (zh) | 包括凹槽膜的边缘耦合器 | |
| CN113534334B (zh) | 具有导电氧化物带的堆叠波导偏振器 | |
| US11808996B1 (en) | Waveguides and edge couplers with multiple-thickness waveguide cores | |
| US20240027798A1 (en) | Lithium niobate on insulator (lnoi) vertically tapered optical waveguide and method of forming the same | |
| KR20230138400A (ko) | 연속적으로 배열된 테이퍼들이 있는 에지 커플러들 | |
| CN116819678A (zh) | 包括超材料结构的槽形波导 | |
| CN116893472A (zh) | 具有非线性锥的边缘耦合器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |