氮化硅低损耗光栅耦合器的设计与制备

作者：梁宇鑫; 李智慧; 范诗佳; 杨忠华; 刘大鹏; 冯靖; 廖海军; 崔乃迪^*

来源：光通信技术, 2022, 46(04): 68-72.

DOI：10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.04.012

• 聚焦光栅
• 氮化硅平台
• 集成光子
• 低压化学气相沉积

为实现光栅耦合器与光纤的高效率耦合，基于联合微电子中心有限责任公司（CUMEC）超低损耗氮化硅平台，成功设计并开发了与互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺兼容的低损耗、小尺寸氮化硅光栅耦合器。首先对光栅关键参数进行了仿真计算，选择最优参数进行光栅耦合器的设计。然后，基于CUMEC超低损耗氮化硅平台，采用聚焦光栅结构，极大地缩小了光栅耦合器的尺寸，得到的氮化硅聚焦光栅耦合器小线宽结构制备良好。搭建了光学测试系统完成聚焦光栅性能表征，测试结果表明，损耗最优值为4.48 dB，对应波长1548 nm,1 dB带宽大于45 nm。