光耦合器以及光子装置的制作方法

本技术实施例涉及多层波导光耦合器及光子装置。

背景技术：

1、下文涉及半导体技术，且特定来说，涉及一种用于有效光学耦合来自光源(举例来说，例如激光二极管)的光的方法及/或设备。

技术实现思路

1、根据本实用新型的实施例，一种光耦合器包括：多个波导核心层，其由具有第一折射率的波导核心材料形成，所述波导核心层(i)以彼此叠置的关系布置，(ii)彼此隔开，且(iii)从所述光耦合器的光接收端纵向穿过所述光耦合器朝向所述光耦合器的光输出端延伸；及包层，其由具有第二折射率的包层材料形成，所述第二折射率小于所述第一折射率，所述包层材料围绕所述多个波导核心层中的每一者；其中在所述多个波导核心层的外部波导核心层内传播的光经由所述多个波导核心层的相邻者之间的渐逝耦合而引导朝向所述多个波导核心层的内部波导核心层。

2、根据本实用新型的实施例，一种光子装置包括：光源，其具有光发射端，从所述光发射端发射光；及光耦合器，其具有面向所述光源的所述光发射端以接收从所述光发射端发射的光的光接收端，所述光耦合器具有与所述光接收端相对的光输出端，且包含：多个波导核心层，其由具有第一折射率的波导核心材料形成，所述波导核心层(i)彼此叠置，(ii)彼此隔开，且(iii)从所述光耦合器的所述光接收端纵向穿过所述光耦合器朝向所述光耦合器的所述光输出端延伸；及包层，其由具有第二折射率的包层材料形成，所述第二折射率小于所述第一折射率，所述包层材料围绕所述多个波导核心层中的每一者；其中所述波导核心层中的至少两者中的每一者是沿着其纵向方向不连续的不连续波导核心，使得其的第二部分通过间隙从其的第一部分偏移，所述包层的一部分放置在所述间隙内。

3、根据本实用新型的实施例，一种制造具有第一光接收端及与所述第一光接收端相对的第二光输出端的光耦合器的方法包括：由具有第一折射率的包层材料形成包层；及由具有大于所述第一折射率的第二折射率的核心材料形成所述包层内所含有的多个波导核心层，所述波导核心层(i)彼此叠置，(ii)彼此隔开，且(iii)从所述光耦合器的所述第一光接收端纵向穿过所述包层朝向所述光耦合器的所述第二光输出端延伸；其中所述多个波导核心层经布置使得与在所述光耦合器的所述第一光接收端处进入所述多个波导核心层的外部波导核心层的光相关联的光能经由所述多个波导核心层的相邻者之间的渐逝耦合而输送朝向所述多个波导核心层的内部波导核心层。

技术特征：

1.一种光耦合器，其特征在于其包括：

2.根据权利要求1所述的光耦合器，其特征在于所述多个波导核心层包括：

3.根据权利要求2所述的光耦合器，其特征在于所述中心波导核心层延伸到所述光耦合器的所述光输出端，而所述对最外波导核心层及所述对中间波导核心层未到达所述光耦合器的所述光输出端。

4.根据权利要求1所述的光耦合器，其特征在于所述多个波导核心层包含第一波导核心层、布置在所述第一波导核心层上方的第二波导核心层、布置在所述第二波导核心层上方的第三波导核心层、布置在所述第三波导核心层上方的第四波导核心层及布置在所述第四波导核心层上方的第五波导核心层。

5.一种光子装置，其特征在于其包括：

6.根据权利要求5所述的光子装置，其特征在于所述多个波导核心层包括：

7.根据权利要求5所述的光子装置，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的光子装置，其特征在于所述距离d是在1μm与4μm之间。

9.根据权利要求5所述的光子装置，其特征在于所述光源是激光二极管，且从所述光源的所述光发射端发射的所述光具有在1260nm与1360nm之间的范围内的波长。

10.根据权利要求5所述的光子装置，其特征在于所述光源的所述光发射端与所述光耦合器的所述光接收端通过间隙分离，所述间隙填充有具有在1.1与3.9之间的范围内的折射率的填充物材料，所述填充物材料是高介电常数材料及溶胶-凝胶中的一者。

技术总结
本技术实施例涉及光耦合器及光子装置。根据本技术的一些实施例，一种光耦合器包含：多个波导核心层，其由具有第一折射率的波导核心材料形成，所述波导核心层(i)以彼此叠置的关系布置，(ii)彼此隔开，且(iii)从所述光耦合器的光接收端纵向穿过所述光耦合器朝向所述光耦合器的光输出端延伸；及包层，其由具有第二折射率的包层材料形成，所述第二折射率小于所述第一折射率，所述包层材料围绕所述多个波导核心层中的每一者。适当地，在所述多个波导核心层的外部波导核心层内传播的光经由所述多个波导核心层的相邻者之间的渐逝耦合而引导朝向所述多个波导核心层的内部波导核心层。

技术研发人员：黄泰钧,斯帝芬·鲁苏
受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日：20230525
技术公布日：2024/3/11