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申请/专利权人：北京大学
申请日：2022-11-03
公开（公告）日：2024-05-17
公开（公告）号：CN115755290B
主分类号：G02B6/42
分类号：G02B6/42;H01S5/026;H01S5/10;H01S5/14
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.05.17#授权;2023.03.24#实质审查的生效;2023.03.07#公开
摘要：本发明涉及一种边发射激光芯片与硅光芯片中光波导的耦合结构及方法，属于光子集成领域，通过将边发射激光芯片倾斜装焊在硅光芯片之上，把倾斜输出的光直接投射到硅光波导入射光栅上，对激光芯片和硅光芯片的结构和加工工艺无特殊要求，对于波导和光源的对准精度要求低、加工容差大，有利于降低加工封装成本；本发明中入射至硅光波导入射光栅的光线与垂直方向之间存在倾角，可有效抑制光耦合过程中的背向反射，提高耦合效率；本发明无需引入额外的全内反射转接结构或将激光芯片输出波段端面进行额外加工，降低了反射损耗、简化了工艺流程；本发明可以在现有微电子或光电子的封装线上完成，不引入额外加工步骤，可批量放大自动化生产。
主权项：1.一种边发射激光芯片与硅光芯片中光波导的耦合结构，其特征在于，包括：边发射激光芯片、硅光芯片以及金属焊料；所述硅光芯片包括层叠设置的顶层硅、氧化硅层以及硅衬底；所述顶层硅的一端刻蚀有矩形的无源硅光波导区和楔形的硅光波导入射光栅，所述顶层硅的另一端为激光芯片装焊预留区；所述硅光波导入射光栅的窄端连接所述无源硅光波导区，所述硅光波导入射光栅的宽端连接所述激光芯片装焊预留区；所述硅光波导入射光栅的刻蚀深度小于所述顶层硅的厚度；所述激光芯片装焊预留区中间设置有对准标记；所述对准标记的连线与所述无源硅光波导区的中心线重合；所述激光芯片装焊预留区内设置有金属焊料；所述激光芯片装焊预留区内靠近所述硅光波导入射光栅一端设置的金属焊料高度低于所述激光芯片装焊预留区内远离所述硅光波导入射光栅一端设置的金属焊料高度；所述边发射激光芯片通过所述金属焊料倾斜倒装焊到所述硅光芯片上；所述边发射激光芯片的中心线与所述对准标记的连线对准；所述边发射激光芯片的出光口延长线与所述无源硅光波导区的中心线对准。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 北京大学 边发射激光芯片与硅光芯片中光波导的耦合结构及方法
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