申请/专利权人：苏州海光芯创光电科技股份有限公司

申请日：2022-01-26

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114280724B

主分类号：G02B6/12

分类号：G02B6/12;G02B6/122

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.04.22#实质审查的生效;2022.04.05#公开

摘要：本发明提供了一种硅光三维集成光谱仪及其光学芯片的制备方法，涉及光谱仪技术领域，能够通过将三维光学耦合器阵列置于硅光芯片之上，节省大量的芯片面积，提高集成度，且使直接照射采光成为可能，提高耦合效率；该光谱仪包括由若干三维光学耦合器组成的耦合器阵列以及由若干光电探测器组成的光电探测器阵列；所述三维光学耦合器包括依次耦合连接的底层硅光芯片和竖直微环VμRC，用于将波长与其共振耦合波长匹配的入射光耦合进耦合器中并通过底层硅光芯片的硅光波导传输给对应的光电探测器；所述光电探测器用于实现对入射光光谱的探测；所述耦合器阵列中不同三维光学耦合器的共振耦合波长呈渐变设计。

主权项：1.一种硅光三维集成光谱仪，其特征在于，所述光谱仪包括由若干三维光学耦合器组成的耦合器阵列以及由若干光电探测器组成的光电探测器阵列；所述三维光学耦合器包括依次耦合连接的底层硅光芯片和竖直微环，用于将波长与其共振耦合波长匹配的入射光耦合进耦合器中并通过底层硅光芯片的硅光波导传输给对应的光电探测器；所述光电探测器用于实现对入射光光谱的探测；所述三维光学耦合器的具体结构从下到上依次包括：底层硅光芯片衬底；底层平整化层以及嵌设于所述底层平整化层内的硅光波导；与所述硅光波导正交设置的氮化硅竖直微管和其两端的支撑结构；所述氮化硅竖直微管内设有所述竖直微环，所述竖直微环与所述硅光波导耦合连接；所述耦合器阵列中所有不同三维光学耦合器的制备由同一次光刻制版过程定义，在刻蚀掉牺牲层后通过自组织效应完成；所述耦合器阵列中不同三维光学耦合器的共振耦合波长呈渐变设计。

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权利要求：

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