具有有效折射率梯度的电磁波谐振器的制造方法

具有有效折射率梯度的电磁波谐振器的制造方法
【专利摘要】本发明特别涉及一种电磁波谐振器(10)，包括主体(29)，其中，所述主体：具有实质上在平面(r，θ)中延伸的结构；包括位于极限半径ri和ro之间的区域中的材料，其中0≤ri＜ro，并且ro对应于所述结构的凸壳(Co)的半径；以及允许电磁波传播，以及其中，如对材料在平面(r，θ)中的折射率角平均而获得的有效折射率ne(r)在所述区域内减小。
【专利说明】具有有效折射率梯度的电磁波谐振器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁波谐振器领域，特别涉及用于光通信的谐振器领域。
【背景技术】
[0002]谐振器是许多现在和未来集成光子部件的基本构件，集成光子部件例如是开关、激光器、滤波器和传感器。例如，图1示出通过在典型的现有技术环形谐振器中模拟波传播而获得的结果，其特征是内(内部)半径A，夕卜(外部)半径I.。和平均半径
[0003]这种谐振器的首要问题来源于它们产生的小倏逝场(evanescent field),这使得不能满意地电磁I禹合至周围材料。用于环的高折射率材料对于急弯(tight bend)和由此的致密集成(dense integration)是必要的。然而，随后，光被强有力地限制在环中。仅小部分光是倏逝的，并允许耦合至覆层/周围中的材料(例如，电光聚合物、增益材料或传感器应用下的待检测材料/颗粒)。此外，峰值强度局限于高折射率材料，并且不适用于耦合至周围材料。这还使得光学俘获纳米颗粒、生物实体(例如，细胞)十分困难(高功率、低效率)。在图1中，典型的平面电场|Exy|被叠加到环形谐振器结构。使用的灰度级使得未清楚地呈现场的符号相反的值，这将在随后进一步讨论。
[0004]现有技术解决方案如下:
[0005]-对于具有非常高的品质因子(Q-factor)(即，十分低的损耗)的环形谐振器，据本发明人所深知，没有实际的解决方案是已知的；
[0006]-对于具有中等品质因子(通常Q< 10000)的环形谐振器，可以使用开槽环(slotted ring)。然而，开槽环在技术上具有挑战性(即，复杂和昂贵的制造)，并且不适于许多材料、它们的组合、纳米颗粒或与微流体传感器系统的组合(小于IOOnm的窄槽难以制造和填充)。图2A-B示出开槽环形谐振器的示例(图2A:具有垂直于结构中间平面的竖直狭槽的谐振器，图2B:具有水平狭槽的谐振器。在两种情况下，活性材料位于环材料的中央)。
[0007]另一问题是耦合强度精密地取决于环和邻近波导之间的距离(例如，纳米级)。也就是，由于加工误差，即波导和/或间隙的宽度变化，难以可靠地获得临界耦合。
[0008]下列文献提供关于本领域【背景技术】的详细内容:
[0009]-“Subwavelength grating periodic structures in silicon-on-1nsulator:anew type of microphotonic waveguide”，Bock et al.,Optics Expressl8，20251 (2010)；
[0010]-“Interface Device for Performing Mode Transformation in OpticalWaveguides”，Cheben et al.，US2008/0193079A1 ；
[0011]-“Subwavelength waveguide grating for mode conversion and lightcoupling in integrated Optics，，，Cheben et al.，Optics Expressl4，4695 (2006)；
[0012]- “Refractive index engineering with subwavelength gratings forefficient microphotonic couplers and planar waveguide multiplexers，，，Cheben etal.，Optics Letters35,2526(2010)；[0013]- “Gradient-1ndex antireflective subwavelength structures for planarwaveguide facets”，Schmid et al.，Optics Letters32,1794(2007);以及
[0014]-Z.Yu and S.Fan，“Complete optical isolation created by indirectinterband photonic transitions，，.Nature photonics3，91-94，(2009)。

【发明内容】

[0015]在一方面，本发明体现为一种电磁波谐振器，包括主体，其中，所述主体:
[0016]-具有实质上在一平面中延伸的结构；
[0017]-包括位于极限半径&和!. 。之间的区域中的材料，其中，O彡ri<r。，并且r。对应于结构凸壳(convex hull)的半径；以及
[0018]-允许电磁波传播，
[0019]并且其中，如对材料在平面中的折射率角平均而获得的有效折射率\(1.)，在所述区域内减小。
[0020]在实施例中，谐振器可包括下列特征中的一个或多个:
[0021]-如对材料在平面中的密度角平均而获得的材料的有效密度在所述区域中减小；
[0022]-如对材料在平面中的填充因子角平均而获得的材料的有效填充因子在所述区域中减小；
[0023]-主体构造有周界部件(peripheralfeature),配置该周界部件，以获得所述减小的有效折射率ne(r)的；
[0024]-所述部件实质上垂直于结构的特征闭合曲线沿径向向外延伸，其中，将所述部件优选配置为齿状物或楔形物；
[0025]-谐振器设计用于给定范围的电磁波,优选630nm至860nm或1300nm至1600nm的电磁波，所述部件之间的特征节距，优选弦节距基本上小于所述给定范围的典型波长λπ，优选小于λπ/2，以及更优选小于λπ/4。
[0026]-所述特征节距介于30nm至500nm之间，优选介于30nm至200nm之间；
[0027]-所述部件的特征深度小于10λ m ;
[0028]-凸壳的半径r。基本上大于λπ，优选大于3λπ/2，以及更优选大于2λπ;
[0029]-主体具有优选垂直于所述平面的狭槽；
[0030]-谐振器具有盘形或例如环形的闭环结构，其中，优选地，主体是一体的；
[0031]-主体包括具有比周围介质的折射率高的折射率的材料，其中，所述材料包括从以下选择的单质或化合物:半导体，例如S1、GaAs、GaN、InP或InGaN ;氧化物,例如Si02、Ti02、Ta2O5' Hf02、Al2O3 或 LiNbO3 ;或者氮化物，例如 Si3N4' SiON 或 TiON ；
[0032]-谐振器还包括附加材料，所述附加材料围绕所述材料，这样以形成所述周围介质，并优选地包括从以下选择的化合物:氧化物，例如Si02、TiO2, Ta2O5, HfO2, Al2O3或LiNbO3 ;氮化物，例如Si3N4' SiON或TiON ;聚合物；油；或者水；以及
[0033]-谐振器还包括附加材料，所述附加材料围绕所述材料，这样以形成所述周围介质，其中，所述附加材料的热光系数和所述材料的热光系数具有相反的符号。
[0034]在另一方面，本发明体现为包括一个或多个谐振器的集成光学装置，每一个谐振器都如本发明所述。[0035]现在将参见附图，并且以非限制性示例来描述体现本发明的谐振器。
【专利附图】

【附图说明】
[0036]图1示出通过在典型环形谐振器(现有技术)中模拟波传播而获得的结果；
[0037]图2A-B示出典型开槽环形谐振器(现有技术)；
[0038]图3-8D示出根据本发明的实施例的谐振器；
[0039]图9示出通过在根据实施例的装置中模拟波传播而获得的一些结果；以及
[0040]图10是示出位于如在实施例中获得的谐振器的部分内的有效折射率的典型分布的图形。
【具体实施方式】
[0041]作为对下列说明的介绍，首先涉及本发明的总体方面，其反映在图3-9的各个实施例中。在各情况下，都示出电磁波谐振器10，其均包括主体15，主体的结构实质上在平面(x，y)中延伸，或者在极坐标中等同地在(r，Θ)平面中延伸。主体通常为凸形，例如环形、椭圆形或盘形，并照常允许波传播。通常，可认为限定了波传播的两个相反方向Dp D2。技术上，如随后参见图3-9所述，主体填充由两个极限半径ri和r0限定的空间区域，其中，设置了一些材料(适于波传播)。极限半径A和r。遵守O < ri < r。。例如可如下选择极限半径^和r0:第一半径ri是最大内部半径(如果结构中心被填充，类似盘，则可能为零)。第二半径r。对应于最大外半径,即，结构凸壳(或外壳)‘_的最大半径，也就是，在平面(r,Θ)中容纳结构的最小凸集(convex set)。
[0042]现在，感兴趣的是，独立于其精`确的几何结构，根据实施例的谐振器配置成具有有效折射率梯度。更确切地说，谐振器的有效折射率&16在平面(r，Θ)中沿径向向外减小，例如见图3-6。“有效”折射率指的是如以径向表示获得的(即，在平面中，在Θ范围内角平均)平均折射率η。在所述径向表示中，有效折射率仅为r的函数，即，ne = ne(r)，其中O ^ r ^ r0, r = O对应于主体的质心,而r古O代表距质心的平均径向距离。
[0043]如图10所示，由例如图5-9的结构得到的典型ne(r)沿区段[i^r。]是不均匀的，与普通谐振器不符。代替地，ne(r)取小于Iitl (即接近ri的标称给定值，即对应于体材料(bulk material))的值。Iie(r)的趋势产生这里所谓的有效折射率梯度(有效折射率的梯度)。ne(r)的减小例如可以是逐步的(图10中的虚曲线)或连续的，具有一定程度的曲率(实线曲线)或线性的(点划线)等。其还可减小至零，或者不减小至零。更普遍地，对于例如图3或4的非圆(即椭圆)结构，在最小内半径(称为IV)和最大外半径r。之间可以不是严格单调的。然而，当A取最大内半径Ov <r, < r0)时，ne应当在所关注区域(即ri<r<r。，尤其是r。附近)中减小。换言之，平均起来，ne在周界附近减小。下面，通常在所关注区域A <r<r0中减小的任何特性可以说是在平面(r，Θ )中沿径向向外减小。简单的示例是图5的环形谐振器Ov= ri)，其中，由于角平均化，有效折射率在周界附近取较小值。
[0044]如本发明人所实现的，如上所述的有效折射率允许在谐振器主体外使波部分地移位(delocalize),由此,在诸如介绍中所述的许多潜在应用的情况下,能够获得对稱合至覆层/周围中的材料的改进。[0045]可以设想能够满足上述要求的许多适合结构/组合，如下所讨论的。
[0046]例如，可将有效折射率16取为使得沿结构凸壳(或外壳)的任何局部曲率半径向外减小。这例如是图3的实施例中的情形。在凸壳给定点处的曲率半径可被认为是在该点最匹配外壳的圆的半径。为了表示，主体结构可被认为包括许多弯曲部？”^...，每个弯曲部限定各自的曲率半径。在图3中，折射率η沿由所述各自的曲率半径涵盖的各个方向向外减小，即，折射率η沿任何局部曲率半径都减小。相应地，折射率的径向投影也沿径向向外减小。
[0047]在图3的示例中，主体15实际上包括适于波传播的(活性)材料14，材料14的密度P沿任何局部曲率半径都向外减小。结果，角平均(或有效)密度Pe= pe(r)也沿径向轴线减小。对应于活性物质(active species)的非均勻分布以及相继的有效折射率梯度，相应地绘出密度图(自由比例，P归一化为处于O和I之间)。每体积单位包括更多活性物质(高折射率)的区域较暗。
[0048]例如可通过改变主体内材料的活性物质的分布来获得适当的密度梯度。在这方面，人们可使用适于改变这种物质分布的任何工艺。结果，活性物质的密度(即，每体积单位的颗粒数量)在平面(x，y)中是非均匀的，其向外减小，这样以获得期望的特性。
[0049]现在，可以以不同水平来改变活性物质分布。这可以是例如细粒度的(fine-grained):利用在主体周界注入的附加(非活性)掺杂剂；通过多步光刻等；通过纳米图案化；通过例如自组装的自底向上技术(bottom-up technique)。这样的技术本身是已知的。结果，密度沿任一局部曲率半径向外减小。
[0050]然而，在优选变型中，在实践中可能更易于实施:活性物质分布被宏观地改变，由此，材料15的填充因子被 改变。即，在制造阶段，适当配置的空间区域被活性材料填充，使得角平均密度具有期望的特性。应当讨论示例。在所有情况下，总之，密度梯度导致有效折射率梯度、期望的特性。
[0051]例如，主体15中的材料14可构造有适当配置的周界部件12，以获得期望的折射率梯度。例如，周界部件可向外延伸，这样以减小外壳處附近的填充因子，即，主体15周界附近的填充因子。
[0052]图4-9示例出该情况。在各个情况下，具有部件的主体结构由外部的外壳(即，凸壳名)定界。当凸壳具有非恒定半径时，r。取最大值。相反地，当主体具有闭环结构，即在中央未被填充时(见图4、5或7)，空心获得特征内部闭合曲线虜。类似地，当凸壳具有非恒定半径时,!Ti取最大内半径。主体的任何特性的径向投影限定在IV (最小内半径)和r。(最大外半径)之间。然而，在区域A < r < r0中会观察到相关特性的减小。当然，如果结构是环或盘，如图5-9所示，则曲率中心是简并的(degenerate)，并且曲率半径是恒定的。
[0053]在图4-9所示实施例中，在周界附近部分地填充活性材料导致在平面中平均产生的有效(径向)密度沿径向向外减小。这继而导致有效折射率梯度也沿径向向外减小。
[0054]如能够实现的，可以以多种方式获得周界附近的部分填充因子，例如利用周界空腔(图SE)、诸如垂直于中间平面的狭槽的同心部件(图8F)等，或者还利用径向部件，即，沿径向向外延伸的径向部件。最后一种选择是优选的，如图4-7、8A-8D和9所示。如所见，主体构造有向外突出的径向部件12，这样以产生减小的有效折射率\(1.)。如图所示，例如以齿状物或楔状物12的形式来获得适合的周界部件12。[0055]不管许多产生的界面，如果所述部件实质上垂直于波传播的主方向延伸(S卩，垂直于表征结构的任何闭合曲线^或※)，则低损耗是可能的，如图4-9所示。
[0056]此外，可以适当地选择两个最接近部件之间的节距(即，特征距离)，这样以使传播损耗最小。通常，将节距选择成基本小于期望的共振波长。实际上，首先确定电磁波的目标共振波长λ m，然后能够推导出周界部件的数量和尺寸，之后，由于考虑到在所选的共振波长的，结构中非小数数量的光场波节/波腹，结构的周边得以最优化。因此，与常规开槽环相比，在此，侧壁粗糙度不是限制因素。
[0057]下面，假定以径向齿状物的形式设置周界部件，与图4-9 一致。齿状物的最外端形成外部的外壳;么。为简化起见，考虑图5的示例，其中，谐振器具有圆形结构。如所见，与齿轮名称类似，所示谐振器的特征在于:
[0058]-凸壳(半径r。的外圆)；
[0059]-内圆^(半径r)；
[0060]-齿根圆廪(半径ig，连接齿状物的根部；以及
[0061]-节距圆(具有半径rp)，连接齿状物的节点，该节点例如作为齿状物的质心；
[0062]注意，为了显示之故，在此如其它附图一样自动地扩大了尺寸。如所见，所述齿状物的特征在于:
[0063]-齿状物的数量N(通常较大，例如N彡32);
[0064]-深度h，即，从齿状物顶部到根部的距离；
[0065]-特征厚度tc；
[0066]-两个最接近的齿状物之间的最近(内)距离δ;以及
[0067]-特征节距，即，最接近的齿状物之间的在节距圆<4位置处的特征距离。
[0068]假设N足够大,则特征节距由弦节距P。表示,近似等于曲线节距P,即，pc ^ P =γρΔ θ =2πΓρ/Ν，其中，4是节距圆半径。当齿状物是楔形的时，最接近的齿状物之间的内距离δ通常从δ (O =0变化至δ (r0.).^r0A θ = 2 π r0/No在变型中，δ是恒定的(矩形或正方形齿状物)。有趣的是，有效折射率在深度区域(h)中减小，即使当使用例如矩形或正方形齿状物的高度对称部件时也如此。更普遍地，齿状物的形状可做成三角形、矩形、半椭圆、指数锥形(exponential taper)等。
[0069]接着，由于现有谐振器的尺寸简单地与共振波长相称，所以可以设想各种电磁波。然而，为了显示之故，下述说明仅关注于光学应用。
[0070]现在，即使在光学应用内，也可设想各种范围的电磁波，通常是400_3000nm的电磁波。将该波长范围和所有随后涉及的波长λ指定为真空波长，S卩，λ =c/v，其中，C是光速，而V是光频率。对于光数据通信的应用，下列范围是适当的:630-860nm或1300-1600nm。400-3000nm内的其它范围通常十分适于传感应用。
[0071]目前，人们可设想，特定谐振器用于给定(窄)范围的电磁波(即，由典型波长λπ表征)。所述典型波长λ m由谐振器中包含的各种尺寸确定。那么，由于先前所述原因，最接近的周界部件12之间的特征节距p。应当通常基本小于λπ。优选地，对于Pc;< λπ/2，这已确保降低的损耗。当Pc;< λ m/4时，仍可获得更好结果。通常，对于光学应用中所关注的波长，P。介于30-500nm之间，并且通常介于30_200nm之间。[0072]此外，齿状物的特征深度h可显著变化，正如差数或rr-A，如图8A-8D所示。然而优选地，实际上对于ι.^< 10Am*h< 10λπ，可获得更好结果。在那方面，所述部件可以不重叠，如图8C所示。换言之，在δ (rr = Ti)关O的情况下，&可等于A。
[0073]当外壳‘的(最大)半径r。基本大于λ m，优选大于3 λ m/2时，通常可获得满意的结果。在r。大于2入?1时，会获得改进的结果。由于p。优选小于λπ/2，更优选小于λπ/4，所以通过将P。设置为小于匕/3、r0/4, r0/6和匕/8，可逐渐改进结果。
[0074]对于完备性，合适的横向厚度(z轴)通常为50_400nm,正如已知的谐振器那样。通常，主体和部件由硅制成，形成在I微米的SiO2基板层的顶部上。制造这样的装置例如可使用已知的绝缘体上硅(或SOI)技术。可使用本身已知的工艺来制造径向部件。例如可通过标准光刻方法(例如，电子束光刻或光学光刻)来实现所述部件的精确轮廓(definition)，随后通过反应离子刻蚀将该精确轮廓转印至SOI基板中。
[0075]更普遍地，用于主体的材料的折射率比周围介质的高，从而允许波传播。用于主体的适合材料包括从以下中选择的单质或化合物:
[0076]-半导体，例如S1、GaAs、GaN、InP 或 InGaN ；
[0077]-氧化物，例如Si02、TiO2, Ta2O5, HfO2^Al2O3 或 LiNbO3 ;或
[0078]-氮化物，例如Si3N4、SiON 或 TiON。
[0079]在应用中可以设想混合物。
[0080]此外，围绕所述材料的附加材料可被设置为装置的一部分，这样以形成具有较低折射率的周围介质。附加材料通常包括从以下选择的化合物:
[0081]-氧化物，例如 Si02、Ti02、Ta205、Hf02、Al2O3 或 LiNbO3 ；
[0082]-氮化物，例如Si3N4、SiON 或 TiON ；
[0083]-聚合物；
[0084]-油；或
[0085]-水。
[0086]附带地，所述附加材料的热光系数可具有与主体的主要材料的热光系数相反的符号。相应地，可消除共振波长的热漂移，这对许多应用是有利的。
[0087]此外，如图3-9所示，谐振器主体通常具有盘形或环形。尽管一般而言圆形是优选的，但是主体可具有椭圆形或凸形。由于对电极布置的限制，盘形对一些应用(激光器、调制器等)是有利的。优选地，由于加工工艺，主体和周界部件是一体的。
[0088]理想地，结构具有高品质因子(或Q)。根据上述说明，在环具有小于5微米的半径时，可获得品质因子Q > 100000。而且，根据应用，为了最闻Q、最闻光场或最闻光梯度，可在数字上最优化齿状物的节距和其它尺寸(使用例如时域有限差分或FDTD模拟)。
[0089]此外，在实施例中，上述装置可补充有狭槽40 (图7)，如已知装置(图2A-2B)。所述狭槽优选地垂直于平面(X，y)设置。如此，对于一些应用，可有利地增强电场(然而，以增加的损耗为代价)。
[0090]接着，为了评估上述装置，已在时域中利用从头开始解麦克斯韦方程组的内部数值工具(in-house numerical tool)来执行时域有限差分(FDTD)模拟。该模拟结果可相应地被认为是实际的波传播。
[0091]例如，可以模拟环形谐振器，其由通过波导的处于或接近环的共振频率的光脉冲激发，如图9所示。对于图1的环形谐振器(现有技术)，也实施波传播模拟。
[0092]使用的激发波长AmSl550nm。保留用于图9装置的节距圆半径rpSrp= 1.7Am，该半径对应于图1装置的平均半径。图1和图9中模拟的谐振器具有大约相同的有效半径，并使用相同的高折射率材料。此外，图9的装置中的齿状物的总深度h(在该情况下，对应于r。-^，虽然在图9中视觉渲染了楔形主体)为约0.5 λ m，装置设计有80个向外突出的径向齿状物。最后，在图9的模拟中，光从位于波导31的底部左输入口的光源传播到上部波导32的顶部左输出口(drop port)。波传输行进通过楔形环,然后到达顶部左输出口。波导之一和谐振器中心之间的距离为1800nm。其它参数是相同的。
[0093]图1和9中的每一个均示出相应平面电场I Exy I的图，由于用于附图的灰度级，未清楚地呈现场的相反值。对于图1(现有技术装置)的模拟结果，获得了小倏逝场，其不能提供到周围覆层材料足够满意的耦合。相反，在图9的模拟中，获得了较大倏逝场。较大倏逝场使得可有效地耦合至周围材料，具有例如介绍中概述的有利应用。例如，图9清楚地示出光从输入口传播至输出口的事件。
[0094]此外，模拟的结构使得可接近用于周围材料的场的强度最大值，得到源于光场的较强的光与物质相互作用和光致力(light-1nduced force) ?其还减少了用于将稱合调整为临界耦合，并用于两种偏振(TE+TM)的纳米精度。
[0095]附带地，如先前所述，本文中所述谐振器结构使得无热环形谐振器具有适合的覆层(覆层具有与主体材料的热光系数符号相反的热光系数)，即使对于两种偏振也如此。没有观察到共振波长关于温度的漂移。
[0096]最后，如上所述的谐振器可被认为是总体上用于集成光学，特别是用于硅光子的基本构件。本发明相应地包含由若干如这里所述的谐振器构成的集成光学装置或设备。因此，本发明有利地应用于例如芯片至芯片光互连的应用，其中需要高物理集成密度。
.[0097]尽管参考特定实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变，并且可以替代等同物。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多修改，以使特定状况适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，但是本发明可包括所有位于所附权利要求范围内的实施例。例如，可以使用除了上面那些能想到的材料之外的其它材料。此外，包含在实施例中的齿状物或楔形物不必严格垂直于波传播方向。替代地，楔形物可以倾斜，尽管有较大的损耗，但是产生基本类似的结果。
【权利要求】
1.一种电磁波谐振器(10)，包括主体(15)，其中所述主体: -具有实质上在平面(r，Θ )中延伸的结构； -包括位于极限半径A和r0之间的区域中的材料，其中O彡ri < r0,并且r0对应于所述结构的凸壳(句的半径；以及 -允许电磁波传播， 以及其中， 如对所述材料在所述平面(r，Θ)中的折射率角平均而获得的有效折射率ne(r)在所述区域内减小。
2.如权利要求1所述的谐振器，其中，如对所述材料在所述平面(r，Θ)中的密度(P)角平均而获得的所述材料的有效密度在所述区域中减小。
3.如权利要求2所述的谐振器，其中，如对所述材料在所述平面(r，Θ)中的填充因子角平均而获得的所述材料的有效填充因子在所述区域中减小。
4.如权利要求1至3中任一项所述的谐振器，其中，所述主体构造有周界部件(12)，配置所述周界部件，以获得所述减小的有效折射率ne(r)。
5.如权利要求4所述的谐振器，其中，所述部件(12)实质上垂直于所述结构的特征闭合曲线^)，沿径向向外延伸，以及其中，所述部件优选被配置成齿状物或楔状物 (12)。
6.如权利要求4或5所述的谐振器，其中: -所述谐振器设计用于给定范围的电磁波，优选为630nm至860nm或1300nm至1600nm的电磁波；以及 -所述部件之间的特征节距(P。)，优选为弦节距实质上小于所述给定范围的典型波长入m，优选小于λπ/2，更优选小于λπ/4。
7.如权利要求6所述的谐振器,其中，所述特征节距(P。)位于30nm至500nm之间,优选位于30nm至200nm之间。
8.如权利要求6或7所述的谐振器，其中，所述部件的特征深度(h)小于10λπ。
9.如权利要求6至8中任一项所述的谐振器，其中，所述凸壳(句的半径r。实质上大于入?1，优选大于3入1]1/2，更优选大于2入?1。
10.如权利要求1至9中任一项所述的谐振器，其中，所述主体具有优选垂直于所述平面的狭槽。
11.如权利要求1至10中任一项所述的谐振器，具有盘形或诸如环形的闭环结构，并且其中优选地，所述主体是一体的。
12.如权利要求1至11中任一项所述的谐振器，其中，所述主体包括折射率高于周围介质的材料，其中所述材料包括从以下选择的单质或化合物: -半导体，例如 S1、GaAs、GaN, InP 或 InGaN ；
-氧化物，例如 SiO2' Ti02、Ta2O5' HfO2' Al2O3 或 LiNbO3 ;或者 -氮化物，例如Si3N4' SiON或TiON0
13.权利要求12所述的谐振器，还包括附加材料，所述附加材料围绕所述材料，从而形成所述周围介质，并且所述附加材料优选地包括从以下选择的化合物:-氧化物，例如 SiO2, TiO2, Ta2O5' HfO2' Al2O3 或 LiNbO3 ； -氮化物，例如Si3N4' SiON或TiON ； -聚合物； -油；或者 _水。
14.权利要求12所述的谐振器，还包括附加材料，所述附加材料围绕所述材料，从而形成所述周围介质，其中，所述附加材料的热光系数和所述材料的热光系数具有相反的符号。
15.一种集成光学装置， 包括一个或多个谐振器，每个谐振器如上述权利要求中任一项所述。
【文档编号】H01P1/203GK103430380SQ201280013411
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年2月23日 优先权日:2011年3月16日
【发明者】T.H.斯托弗尔 申请人:国际商业机器公司