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摘要
针对传统光栅耦合器在耦合过程中需要入射光倾斜一定角度且耦合效率低的缺点，提出了一种双层Si3N4减反射垂直光栅耦合器结构。基于时域有限差分法，对双层Si3N4薄膜结构的上、下层Si3N4厚度，下层Si3N4与光栅的距离及上、下层Si3N4之间的高度进行了详细讨论。分析结果表明，对于双层Si3N4减反射垂直光栅耦合器结构，TE模式下在1550nm处可以获得超过94%(-0.26dB)的垂直耦合效率，3d B带宽为107nm(1485nm-1592nm)，具有良好的低损耗特性和带宽特性。同时描述了该结构的加工工艺流程，在工艺流程下，对该器件进行了容差分析。分析得知当光纤光栅对准容差在-1.92μm～1.92μm范围内，对准角度容差在-1.8°～1.8°范围内，双层Si3N4减反射垂直光栅耦合器可以获得超过80%的耦合效率。
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