研究目的
研究用于光子集成电路的高效氮化硅波导光栅耦合器及其多层底部反射器的设计与制造。
研究成果
该研究成功展示了一种采用多层底部反射器的高效氮化硅波导光栅耦合器，实现了?1.75 dB的峰值耦合效率和76.34 nm的3 dB带宽。其设计与制造工艺与CMOS兼容，为光子集成电路提供了实用解决方案。
研究不足
该研究受限于多层反射器的制造公差以及对BOX层厚度控制所需的精度。采用更精密的制造技术有望进一步提高耦合效率。
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一种具有多层底部反射器的高效氮化硅波导光栅耦合器
DOI：10.1038/s41598-019-49324-5
期刊：Scientific Reports
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
我们提出了一种用于氮化硅光子集成电路的高效渐变光栅耦合器，其底部集成反射镜。该反射镜由氮化硅与二氧化硅四分之一波长薄膜交替堆叠构成。文中展示了该耦合器的设计、制备及光学特性表征。实测光纤至探测器插入损耗为-3.5 dB，对应峰值耦合效率-1.75 dB。采用20层反射镜的光栅耦合器实现了76.34 nm的3 dB波长带宽。该制备工艺与CMOS兼容且仅需单次刻蚀步骤。
作者：
Jianxun Hong，Andrew M. Spring，Feng Qiu，Shiyoshi Yokoyama
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