CN114815330A - 一种可精确调控干涉臂相位的mzi型光开关及制备方法 - Google Patents

一种可精确调控干涉臂相位的mzi型光开关及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法；其中，输入区波导的输出端与第一分光器输入端连接，第一分光器的输出端分别与两个输入区S弯曲波导输入端连接，两个输入区S弯曲波导的输出端分别与第一相移区和第二相移区的输入端连接，第一相移区和第二相移区的输出端分别与两个输出区S弯曲波导的输入端连接，两个输出区S弯曲波导的输出端均与第二分光器的输入端连接，第二分光器的输出端与输出区波导的输入端连接，以上波导均设在相变材料薄膜上。本发明制备工艺简单，开光效果更好，且可以实现快速高效的开光转换，还能实现开光结构的重构。

Description

一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法
技术领域
本发明属于微电子集成光电子器件制造技术领域，更具体地，涉及一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法。
背景技术
随着光通讯技术的发展，数据规模不断扩大，数据流量不断增加。这类运用场景要求芯片实时处理海量的数据并快速切换，其中光开关就是其中重要的核心器件。目前市面上常见的硅波导光开关有三种：一种是基于微机电系统（MEMS）技术的光开关，一种是基于马赫-泽德干涉（MZI）原理设计的光开关，一种是用相变材料制作的光开光。但是以上三种类型的光开关的制作工艺都需要经过曝光、显影、刻蚀、套刻电极、沉积电极等工艺步骤。加工过程较为繁琐且时间较长，并且以上三种常见的硅光开关对加工工艺的误差要求较高，较大的工艺误差会导致光开光器件的性能。
微机电系统（MEMS）技术制作光开关。采用IC工艺在硅基表面作出水平或垂直的微反射镜，通过静电、电磁等多种驱动方式，使微反射镜发生旋转、平移等动作，从而实现光开关的功能。微镜结构以及驱动结构相对复杂，且为了提高微镜的反射率，需要给微镜表面镀金或铝的材料，工艺流程相对较为复杂，且湿法腐蚀中使用的溶液大多数是强碱或带有毒性的溶液。存在安全隐患。
基于马赫-泽德干涉（MZI）原理设计的光开关。现有的大多数基于MZI原理设计的光开光通常在电光效应或热光效应明显的晶体平台（如铌酸锂等）上利用与CMOS工艺制作出能产生马赫-泽德干涉的波导结构，该波导结构由MZI结构和相移区组成。并在相移区制作电极，利用相移区波导的电光效应或热光效应，并且通过调制电极的电压，使得两个干涉臂的相移区波导的相对相移发生改变，从而达到调制光的作用。但是此方法对于工艺误差有着很高的要求，由于工艺误差，传统的MZI光开关的干涉臂往往存在显著的随机相位误差，导致其开关状态不佳。所以设计者在构建光开关阵列时需要为每个光开光单元引入监测器和校准器来检查和校准随机相位误差带来的影响。这就使得MZI阵列光开关存在结构复杂庞大、附加器件多、测试复杂、运行功耗高等问题。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法，制备工艺简单，开光效果更好，且可以实现快速高效的开光转换，还能实现开光结构的重构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关。该MZI型光开关包括：
基底层；
光开关层，所述光开关层设置在所述基底层上，所述光开关层包括由相变可逆材料制成的相变材料薄膜，所述相变材料薄膜包括输入区波导、第一分光器、两个输入区S弯曲波导、第一相移区、第二相移区、两个输出区S弯曲波导、第二分光器、输出区波导；所述的输入区波导的输出端与第一分光器输入端连接，第一分光器的输出端分别与两个输入区S弯曲波导输入端连接，两个输入区S弯曲波导的输出端分别与第一相移区和第二相移区的输入端连接，第一相移区和第二相移区的输出端分别与两个输出区S弯曲波导的输入端连接，两个输出区S弯曲波导的输出端均与第二分光器的输入端连接，第二分光器的输出端与输出区波导的输入端连接；所述的输入区波导、第一分光器、两个输入区S弯曲波导、第一相移区、第二相移区、两个输出区S弯曲波导、第二分光器、输出区波导均设于相变材料薄膜上；
包覆层，所述包覆层设置在所述光开关层上。
其中，两个输入区S弯曲波导分别为第一上行S弯曲波导和第一下行S弯曲波导；所述的第一上行S弯曲波导的输入端与第一分光器的输出端连接，第一上行S弯曲波导的输出端与第一相移区的输入端连接；所述的第一下行S弯曲波导的输入端与第一分光器的输出端连接，所述的第一下行S弯曲波导的输出端与第二相移区的输入端连接；两个输出区S弯曲波导分别为第二上行Ｓ弯曲波导和第二下行S弯曲波导；所述的第二上行S弯曲波导的输入端与第一相移区的输出端连接，第二上行S弯曲波导的输出端与第二分光器的输入端连接；所述的第二下行S弯曲波导的输入端与第二相移区的输出端连接，第二下行S弯曲波导的输出端与第二分光器的输入端连接。
在其中一个实施例中，所述的第一相移区的直波导的折射率与输入区波导、第一分光器、两个输入区S弯曲波导、两个输出区S弯曲波导、第二分光器以及输出区波导的折射率相同；所述的第二相移区的直波导的折射率比第一相移区的直波导的折射率大0.1~0.5。
在其中一个实施例中，所述的第二相移区的直波导与第一相移区的直波导之间的相位差为π，通过光调制，第二相移区与第一相移区之间的相位差能够在0~π之间转换。
在其中一个实施例中，所述的第一相移区和第二相移区是由两条彼此相互平行的直波导干涉臂组成。
在其中一个实施例中，所述的输入区S弯曲波导和输出区S弯曲波导均为余弦形函数曲线波导，函数的曲线方程为：y＝（1-cosπx/L）·h，其中x为余弦形函数曲线沿波导方向的坐标，y为余弦形函数曲线沿垂直波导方向的坐标，h为余弦弯曲结构在光刻板表面垂直于直波导方向上的投影长度，L为余弦弯曲结构在光刻板表面平行于直波导方向上的投影长度。
在其中一个实施例中，当不施加调制光进行相位调制时，光经过第一相移区和第二相移区的直波导之间产生的相位差为π，由第一相移区和第二相移区的直波导出射的两束光干涉相消，输出区波导中无光输出，光开关为off状态；当施加调制光进行相位调制时，通过调制光改变第二相移区的直波导的折射率，使得光经过第一相移区和第二相移区的直波导之间产生的相位差为0，由第一相移区和第二相移区的直波导出射的两束光干涉相长，输出区波导中有光输出，光开关为on状态。
在其中一个实施例中，所述的输入区波导和输出区波导均为直波导。
在其中一个实施例中，所述的第一分光器和第二分光器均为50：50分光器。
在其中一个实施例中，MZI型光开关由下至上依次包括基底层、光开关层、包覆层，所述光开关层包括由相变可逆材料制成的相变材料薄膜，所述的相变材料薄膜在外部激励信号的激励作用下，能够改变应激位置的相变状态；所述的相变材料薄膜在不经过外部激励信号激励的情况下处于非晶态，在外部激励信号激励下能够由非晶态转变为晶态；通过调整外部激励信号的能量密度，能够实时改变相变材料薄膜的晶化程度，得到任意的中间相态。
本发明还提供一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关的制备方法，应用于任一项所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，所述方法包括以下步骤：
S1. 选取镀好相变材料薄膜和包覆层的基片作为基底；
S2. 对S1所述基底进行清洗，去除表面、背面的灰尘颗粒及附着的有机和无机杂质；
S3. 将步骤S2所述基底放在加工平台上，将以上所述的MZI型光开关的结构图形输入加工平台的控制程序中，利用外部激励信号作用在样品上，使相变材料薄膜按照MZI型光开关的结构图形进行晶化，以刻画出MZI型光开关的结构；其中，MZI型光开关由下至上依次包括基底层、光开关层和包覆层，所述的相变材料薄膜在外部激励信号的激励作用下，能够改变应激位置的相变状态；所述的相变材料薄膜在不经过外部激励信号激励的情况下处于非晶态，在外部激励信号激励下能够由非晶态转变为晶态；通过调整外部激励信号的能量密度，能够实时改变相变材料薄膜的晶化程度，得到任意的中间相态。
其中，当需要对MZI型光开关的结构进行重构时，利用高能量的外部激励信号将制备好的MZI型光开关上晶化的区域进行去晶化，然后再重复步骤S3实现MZI型光开关结构的重构。
与现有技术相比，有益效果是：
1、本发明提供的一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法，MZI型光开关时在相变材料薄膜上直接用激光曝光成型的，将原来的清洗、沉积、曝光、显影、刻蚀、套刻、制作电极、生长包层等工艺简化为现在的清洗、沉积相变材料薄膜、曝光三步，极大简化了制作效率。
2、本发明提供的一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法，能有效避免传统方法制作MZI型光开关的工艺误差；由于传统的MZI型光开关的干涉臂在制作过程中由于工艺误差往往存在显著的随机相位误差，导致其开关状态不佳。而相变材料薄膜可以通过调整外部激励信号的能量密度，实时改变相变材料的晶化程度，得到任意的中间相态。所以本发明可以通过调整外部激励信号来精准控制两条干涉臂的相位误差，从而提高MZI型光开关的性能。也可以大幅度减少监测器件和校准器件的数量，缩减光开关器件的大小。
3、本发明提供的一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法，MZI型光开关的on/off状态能更加优良，传统的方法通过电极加热或者加电场来改变两个干涉臂的相位差，利用马赫-泽德干涉（MZI）原理达到开关功能，但是此种方法由于工艺误差和其他因素会导致开关状态不佳，需要通过监测器件和校准器件进行调整。而本发明可以通过调整外部激励信号的能量密度来精确控制两个干涉臂的相位差，使其达到最佳的开关状态。
4、本发明提供的一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关及制备方法，可实现MZI型光开关的结构重构；现有的工艺制作出的光开关结构，一旦加工完成就固定下来，无法进行修改，不具有重构性，但本发明提出的方法并非在相变材料上进行刻蚀、腐蚀等不可逆转的“削除”操作，而是通过外部激励信号使得相变材料发生不同程度的晶化，且这个晶化过程是可逆的，可以通过高能量的外部激励信号来进行去晶化，实现可重构的功能。
附图说明
图1是本发明MZI型光开关的结构俯视示意图。
图2是本发明MZI型光开关的整体结构示意图。
图3是本发明MZI型光开关输入调制光示意图。
图4是本发明MZI型光开关的图1中A-A截面示意图。
附图标记：1、输入区波导；2、第一分光器；3、输入区S弯曲波导；31、第一上行Ｓ弯曲波导；32、第一下行Ｓ弯曲波导；4、第一相移区；5、第二相移区；6、输出区S弯曲波导；61、第二上行Ｓ弯曲波导；62、第二下行Ｓ弯曲波导；7、第二分光器；8、输出区波导；9、基底层；10、相变材料薄膜；11、包覆层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施方式对本发明作在其中一个实施例中说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
实施例1：
如图1至图3所示，本实施例提供一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，包括基底层、光开关层和包覆层，所述包覆层设置在所述光开关层上；所述光开关层设置在所述基底层上，所述光开关层包括由相变可逆材料制成的相变材料薄膜输入区波导1、第一分光器2、两个输入区S弯曲波导3、第一相移区4、第二相移区5、两个输出区S弯曲波导6、第二分光器7、输出区波导8；输入区波导1的输出端与第一分光器2输入端连接，第一分光器2的输出端分别与两个输入区S弯曲波导3输入端连接，两个输入区S弯曲波导3的输出端分别与第一相移区4和第二相移区5的输入端连接，第一相移区4和第二相移区5的输出端分别与两个输出区S弯曲波导6的输入端连接，两个输出区S弯曲波导6的输出端均与第二分光器7的输入端连接，第二分光器7的输出端与输出区波导8的输入端连接；输入区波导1、第一分光器2、两个输入区S弯曲波导3、第一相移区4、第二相移区5、两个输出区S弯曲波导6、第二分光器7、输出区波导8均设于相变材料薄膜10上。
其中，相变可逆材料可以在外部激励信号的激励作用下，改变应激位置的相变状态；该相变状态是可逆的，可以由非晶态转变为晶态，或者由晶态转变为非晶态。
其中，两个输入区S弯曲波导3分别为第一上行S弯曲波导31和第一下行S弯曲波导32；第一上行S弯曲波导31的输入端与第一分光器2的输出端连接，第一上行S弯曲波导31的输出端与第一相移区4的输入端连接；第一下行S弯曲波导32的输入端与第一分光器2的输出端连接，第一下行S弯曲波导32的输出端与第二相移区5的输入端连接；两个输出区S弯曲波导6分别为第二上行S弯曲波导61和第二下行S弯曲波导62；第二上行S弯曲波导61的输入端与第一相移区4的输出端连接，第二上行S弯曲波导61的输出端与第二分光器7的输入端连接；第二下行S弯曲波导62的输入端与第二相移区5的输出端连接，第二下行S弯曲波导62的输出端与第二分光器7的输入端连接。
具体的，第一相移区4的直波导的折射率与输入区波导1、第一分光器2、两个输入区S弯曲波导3、两个输出区S弯曲波导6、第二分光器7以及输出区波导8的折射率相同；而第二相移区5的直波导的折射率是经过精细计算设计制作出的，第二相移区5的直波导的折射率比第一相移区4的直波导的折射率大0.1~0.5。
另外，第二相移区5的直波导与第一相移区4的直波导之间的相位差为π，通过光调制，第二相移区5与第一相移区4之间的相位差能够在0~π之间转换。
其中，第一相移区4和第二相移区5是由两条彼此相互平行的直波导干涉臂组成。
具体的，输入区S弯曲波导3和输出区S弯曲波导6均为余弦形函数曲线波导，因为余弦形函数曲线波导的传输损耗和弯曲损耗较低，函数的曲线方程为：y＝（1-cosπx/L）•h，其中x为余弦形函数曲线沿波导方向的坐标，y为余弦形函数曲线沿垂直波导方向的坐标，h为余弦弯曲结构在光刻板表面垂直于直波导方向上的投影长度，L为余弦弯曲结构在光刻板表面平行于直波导方向上的投影长度。
其中，输入区波导1和输出区波导8均为直波导，第一分光器2和第二分光器7均为50：50分光器。
另外，MZI型光开关由下至上依次包括基底层9、光开关层、包覆层11层，所述光开关层包括由相变可逆材料制成的相变材料薄膜10，所述的相变材料薄膜10在外部激励信号的激励作用下，能够改变应激位置的相变状态；所述的相变材料薄膜10在不经过外部激励信号激励的情况下处于非晶态，在外部激励信号激励下能够由非晶态转变为晶态；通过调整外部激励信号的能量密度，能够实时改变相变材料薄膜10的晶化程度，得到任意的中间相态。基底层9包括石英玻璃、晶态、非晶态硅或氮化硅；包覆层11包括二氧化锆薄膜或氧化硅薄膜；相变材料薄膜10包括硫化锑、锗碲硫、锗锑碲、锗砷硫、或锗碲硒。
相变材料薄膜10晶态时的原子排列长程有序，其反射率高，而非晶态时原子排列长程无序，其反射率比晶态状态的低。这使得利用外部激励信号加工在材料薄膜上制作光波导成为了可能。高折射率的晶化后的材料被周围低折射率的非晶化的材料以及包层包裹形成了光波导，所以可以通过外部激励信号改变材料的折射率来加工MZI型光开关。而高能量的外部激励信号能够使得所述材料由晶态转化为非晶态，实现样品的可重构。
在1×1型MZI干涉光开光中：光信号由输入区波导1输入，经过第一分光器2分成50：50的两束光强相同的光，分别通过输入区S弯曲波导中的第一上行S弯曲波导31和第一下行S弯曲波导32，进入第一相移区4和第二相移区5的直波导中，再由输出区S弯曲波导中的第二上行Ｓ弯曲波导61和第二下行S弯曲波导62进入第二分光器7，并在此产生马赫-泽德干涉，从输出区波导8输出光信号。
当不施加调制光进行相位调制时，光经过第一相移区4和第二相移区5的直波导之间产生的相位差为π，由第一相移区4和第二相移区5的直波导出射的两束光干涉相消，输出区波导8中无光输出，光开关为off状态；当施加调制光进行相位调制时，调制光改变第二相移区5的直波导的折射率，使得光经过第一相移区4和第二相移区5的直波导之间产生的相位差为0，由第一相移区4和第二相移区5的直波导出射的两束光干涉相长，输出区波导8中有光输出，光开关为on状态。
实施例2
本实施例提供一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关的制备方法，包括以下步骤：
S1. 选取镀好相变材料薄膜10和包覆层11的基片作为基底；
S2. 对S1所述基底进行清洗，去除表面、背面的灰尘颗粒及附着的有机和无机杂质；
S3. 将步骤S2所述基底放在加工平台上，将实施例1所述的MZI型光开关的结构图形输入加工平台的控制程序中，利用外部激励信号作用在样品上，使相变材料薄膜10按照MZI型光开关的结构图形进行晶化，以刻画出MZI型光开关的结构；
其中，外部激励信号包括但不限于光信号、电信号、热信号。
实施例3
本实施例提供一种MZI型光开关的重构方法，在实施例2的基础上，当制备好的MZI型光开关的结构需要重构，利用高能量的外部激励信号将制备好的MZI型光开关上晶化的区域进行去晶化，然后再重复实施例1中的步骤S3实现MZI型光开关结构的重构。
将实施例1中使用的外部激励信号换为高能量的外部激励信号；利用夹具将待加工的样品（实施例1中制备好的MZI型光开关）固定在物镜的工作距离平面，并移动位移台使得样品标记对齐，保证两次的样品位置处于同一位置；
将需要重构的MZI型光开关结构图形输入加工平台的控制程序中，首先利用高能量的外部激励信号将MZI型光开关上晶化的区域去晶化；然后换回实施例1中的外部激励信号，利用外部激励信号在样品上重新刻画出MZI型光开关的结构。
在本实施例中，高能量的外部激励信号，可以是飞秒激光，也可以是其它能够使得相变材料去晶化的的外部激励信号。
现有的工艺制作出的MZI型光开关，一旦加工完成就固定下来，无法进行修改，不具有重构性，但本发明提出的方法并非在材料上进行刻蚀、腐蚀等不可逆转的“削除”操作，而是通过外部激励信号使得材料发生不同程度的晶化，且这个晶化过程是可逆的，可以通过高能量的外部激励信号来进行去晶化，实现可重构的功能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，包括：
基底层（9）；光开关层，所述光开关层设置在所述基底层（9）上，所述光开关层包括由相变可逆材料制成的相变材料薄膜(10)，所述相变材料薄膜(10)包括输入区波导（1）、第一分光器（2）、两个输入区S弯曲波导（3）、第一相移区（4）、第二相移区（5）、两个输出区S弯曲波导（6）、第二分光器（7）、输出区波导（8）；所述的输入区波导（1）的输出端与第一分光器（2）输入端连接，第一分光器（2）的输出端分别与两个输入区S弯曲波导（3）输入端连接，两个输入区S弯曲波导（3）的输出端分别与第一相移区（4）和第二相移区（5）的输入端连接，第一相移区（4）和第二相移区（5）的输出端分别与两个输出区S弯曲波导（6）的输入端连接，两个输出区S弯曲波导（6）的输出端均与第二分光器（7）的输入端连接，第二分光器（7）的输出端与输出区波导（8）的输入端连接；包覆层（11），所述包覆层（11）设置在所述光开关层上。
2.根据权利要求1所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，所述的第一相移区（4）的直波导的折射率与输入区波导（1）、第一分光器（2）、两个输入区S弯曲波导（3）、两个输出区S弯曲波导（6）、第二分光器（7）以及输出区波导（8）的折射率相同；所述的第二相移区（5）的直波导的折射率比第一相移区（4）的直波导的折射率大0.1~0.5。
3.根据权利要求2所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，所述的第二相移区（5）的直波导与第一相移区（4）的直波导之间的相位差为π，通过光调制，第二相移区（5）与第一相移区（4）之间的相位差能够在0~π之间转换。
4.根据权利要求3所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，所述的第一相移区（4）和第二相移区（5）是由两条彼此相互平行的直波导干涉臂组成。
5.根据权利要求4所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，所述的输入区S弯曲波导（3）和输出区S弯曲波导（6）均为余弦形函数曲线波导，函数的曲线方程为：y＝（1-cosπx/L）•h，其中x为余弦形函数曲线沿波导方向的坐标，y为余弦形函数曲线沿垂直波导方向的坐标，h为余弦弯曲结构在光刻板表面垂直于直波导方向上的投影长度，L为余弦弯曲结构在光刻板表面平行于直波导方向上的投影长度。
6.根据权利要求5所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，当不施加调制光进行相位调制时，光经过第一相移区（4）和第二相移区（5）的直波导之间产生的相位差为π，由第一相移区（4）和第二相移区（5）的直波导出射的两束光干涉相消，输出区波导（8）中无光输出，光开关为off状态；当施加调制光进行相位调制时，通过调制光改变第二相移区（5）的直波导的折射率，使得光经过第一相移区（4）和第二相移区（5）的直波导之间产生的相位差为0，由第一相移区（4）和第二相移区（5）的直波导出射的两束光干涉相长，输出区波导（8）中有光输出，光开关为on状态。
7.根据权利要求1至6任一项所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，所述的输入区波导（1）和输出区波导（8）均为直波导。
8.根据权利要求1至6任一项所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，其特征在于，所述的第一分光器（2）和第二分光器（7）均为50：50分光器。
9.一种光开关的制备方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任一项所述的可精确调控干涉臂相位的MZI型光开关，所述方法包括以下步骤：
S1. 选取镀好相变材料薄膜（10）和包覆层（11）的基片作为基底；
S2. 对S1所述基底进行清洗，去除表面、背面的灰尘颗粒及附着的有机和无机杂质；
S3. 将步骤S2所述的基底放在加工平台上，将权利要求1至9任一项所述的MZI型光开关的结构图形输入加工平台的控制程序中，利用外部激励信号作用在样品上，使相变材料薄膜（10）按照MZI型光开关的结构图形进行晶化，以刻画出MZI型光开关的结构；其中，MZI型光开关由下至上依次包括基底层（9）、光开关层和包覆层（11），所述的相变材料薄膜（10）在外部激励信号的激励作用下，能够改变应激位置的相变状态；所述的相变材料薄膜（10）在不经过外部激励信号激励的情况下处于非晶态，在外部激励信号激励下能够由非晶态转变为晶态；通过调整外部激励信号的能量密度，能够实时改变相变材料薄膜（10）的晶化程度，得到任意的中间相态。
10.根据权利要求9所述的光开关的制备方法，其特征在于，当需要对MZI型光开关的结构进行重构时，利用高能量的外部激励信号将制备好的MZI型光开关上晶化的区域进行去晶化，然后再重复步骤S3实现MZI型光开关结构的重构。
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