光栅耦合器、光芯片系统及光栅耦合器的制备方法与流程

1.本技术涉及硅基光电子芯片技术领域，尤其涉及一种光栅耦合器、光芯片系统及光栅耦合器的制备方法。


背景技术：

2.在相关技术中，光信号的耦合输入与输出对硅基光电子芯片的运转至关重要。为了克服片上波导模斑与光纤模斑的不匹配导致的低耦合效率问题，人们发展了片上光耦合器技术，目前主要可以分为端面耦合器以及光栅耦合器。而光栅耦合器具有对准容差大、方便进行晶圆级测试与安放位置自由等优点，是目前较为常用的片上光耦合器之一。
3.光栅耦合器又包括正向光栅耦合器与背向光栅耦合器。其中，利用背向光栅耦合器进行背向耦合时，光在经过衬底层的过程中会发生扩散。因此，其仍是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.根据本技术实施例的第一方面，提供一种光栅耦合器，包括：衬底与耦合波导；所述耦合波导位于所述衬底上；所述耦合波导包括光栅波导部与包覆部，所述光栅波导部位于所述包覆部内；所述光栅波导部包括光栅栅齿，所述光栅栅齿的开口方向背向所述衬底；所述衬底包括衬底部、导光部与隔离槽；在所述衬底所在的平面上，所述衬底部与所述隔离槽相邻，所述隔离槽与所述导光部相邻，所述隔离槽位于所述导光部与所述衬底部之间，且所述衬底部围绕所述隔离槽，所述隔离槽围绕所述导光部；所述导光部用于将入射至所述导光部的光以无发散的形式引导至所述光栅栅齿。
5.根据本技术实施例可知，通过设置围绕导光部的隔离槽，使空气进入隔离槽内并围绕导光部。由于气体的折射率低于固体，因此，可以在导光部远离耦合波导的一侧与光输入结构对接后，让入射至导光部的光在导光部与隔离槽的交界面上产生全反射，从而，可以使导光部形成波导结构，以实现通过导光部将入射至导光部的光以无发散的形式引导至光栅栅齿的效果，进而，可以减小入射至光栅耦合器的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器的耦合效率。
6.并且，由于仅需要在衬底上设置隔离槽，因此，使得导光部的制备工艺简单且制备成本低。
7.同时，由于形成隔离槽无需对衬底进行减薄，因此，也可以避免对衬底的强度造成较大影响。进而，通过设置围绕导光部的隔离槽，可以在具备制备工艺简单且制备成本低的优点，以及避免对衬底的强度造成较大影响的前提下，减小入射至光栅耦合器的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器的耦合效率。
8.在一些实施例中，还包括：填充部；所述填充部的折射率小于所述导光部的折射率；所述填充部位于所述隔离槽内。
9.在一些实施例中，所述填充部还位于所述衬底远离所述耦合波导的一侧，且所述填充部包覆所述导光部。
10.在一些实施例中，所述衬底部与所述导光部的材料包括硅或二氧化硅；所述光栅波导部的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；所述填充部的材料包括二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或环氧树脂。
11.在一些实施例中，所述导光部导入至所述光栅波导部的光与所述光栅波导部的法线的夹角为耦合角，所述耦合角为0度；在所述耦合角为0度时，所述光栅栅齿满足公式：q/λ=n
eff
/λ；其中，q为所述光栅栅齿的衍射阶数，λ为所述光栅栅齿的周期，n
eff
为在所述光栅波导部中传播的光的横电波模式的有效折射率，λ为入射至所述光栅栅齿的光的波长。
12.在一些实施例中，所述导光部支持的基模模场与入射至所述导光部的光的入射模场相同。
13.在一些实施例中，所述衬底的厚度大于等于700微米。
14.在一些实施例中，所述光栅栅齿在所述衬底上的投影位于所述隔离槽与所述导光部内。
15.根据本技术实施例的第二方面，提供一种光芯片系统，包括上述任一种光栅耦合器。
16.根据本技术实施例的第三方面，提供一种光栅耦合器的制备方法，用于制备上述任一种光栅耦合器，包括：提供衬底，在所述衬底上形成所述耦合波导，以形成第一中间结构；在形成所述第一中间结构后，翻转所述第一中间结构，并从所述衬底远离所述耦合波导的一侧进行刻蚀工艺，以形成所述导光部、所述隔离槽与所述衬底部。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
19.图1是根据本技术实施例示出的一种光栅耦合器的俯视图。
20.图2是根据本技术实施例示出的图1中沿剖面线aa的剖视图。
21.图3是根据本技术实施例示出的另一种光栅耦合器的俯视图。
22.图4是根据本技术实施例示出的图3中沿剖面线bb的剖视图。
23.图5是根据本技术实施例示出的另一种光栅耦合器的剖视图。
24.图6是根据本技术实施例示出的一种光芯片系统的结构示意图。
25.图7是根据本技术实施例示出的光栅耦合器的制备过程中的一种中间结构。
26.图8是根据本技术实施例示出的光栅耦合器的制备过程中的另一种中间结构。
具体实施方式
27.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例
中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
28.利用光栅耦合器进行模斑耦合时，入射至光栅耦合器的光在到达光栅耦合器的光栅前，先经过光栅耦合器的衬底。而在这些入射光经过衬底时则会发生扩散。入射光发生扩散的程度，随衬底厚度的增加而增加。一旦入射光发生扩散，那么在其经过光栅耦合器的光栅时，发生扩散的光只有垂直于光栅耦合器的光栅结构的分量才能发生衍射，而无法全部发生衍射，从而，导致光栅耦合器的耦合效率降低。
29.为了解决入射至光栅耦合器的光在经过衬底时发生扩散的问题，一些方案选择减薄衬底的厚度。但是，减薄光栅耦合器的衬底厚度在降低入射光发生扩散的问题的同时，也导致光栅耦合器整体强度的下降，更容易发生损坏。另一些方案选择在光栅耦合器的衬底中制作透镜结构对入射光进行聚焦。但是，在光栅耦合器的衬底中制作透镜结构增加了制备光栅耦合器的工艺难度以及制造成本。
30.本技术实施例提供一种光栅耦合器10。图1示出的是该光栅耦合器10的俯视图，图2示出的是图1中沿剖面线aa的剖视图。如图1与图2所示，该光栅耦合器10，包括：衬底110与耦合波导120。
31.耦合波导120位于衬底110上。耦合波导120包括光栅波导部121与包覆部122，光栅波导部121位于包覆部122内。光栅波导部121包括光栅栅齿1211，光栅栅齿1211的开口方向背向衬底110。
32.具体的，包覆部122可以包括上包层1221与下包层1222。其中，上包层1221位于光栅波导部121远离衬底110的一侧，下包层1222位于光栅波导部121与衬底110之间。光栅波导部121位于包覆部122内，即光栅波导部121位于上包层1221与下包层1222之间。
33.光从衬底110处入射至耦合波导120后，会在光栅波导部121的光栅栅齿1211处发生衍射，从而，使得入射光的能量转换至光栅波导部121并沿光栅波导部121的延伸方向传输。其中，在光栅栅齿1211处发生衍射后的光会在光栅波导部121与包覆部122的交界面处会发生全反射，以实现发生衍射后的光在光栅波导部121内传输。
34.衬底110包括衬底部111、导光部112与隔离槽113。在衬底110所在的平面上，衬底部111与隔离槽113相邻，隔离槽113与导光部112相邻，隔离槽113位于导光部112与衬底部111之间，且衬底部111围绕隔离槽113，隔离槽113围绕导光部112。导光部112用于将入射至导光部112的光以无发散的形式引导至光栅栅齿1211。
35.具体的，在衬底110所在的平面上，即在图2所示的第一方向x上，衬底部111与隔离槽113相邻，隔离槽113与导光部112相邻，隔离槽113位于导光部112与衬底部111之间，且衬底部111围绕隔离槽113，隔离槽113围绕导光部112。
36.并且，由于导光部112需要与入射光的模场相适应，而一般入射光由光纤传输。因此，为了与光纤内传输的光的模场相匹配，导光部112的横截面形状优选为圆形。
37.通过设置围绕导光部112的隔离槽113，使空气进入隔离槽内并围绕导光部112。由于气体的折射率低于固体，因此，可以在导光部112远离耦合波导120的一侧与光输入结构对接后，让入射至导光部112的光在导光部112与隔离槽113的交界面上产生全反射，从而，可以使导光部112形成波导结构，以实现通过导光部112将入射至导光部112的光以无发散的形式引导至光栅栅齿1211的效果，进而，可以减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的
程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率。
38.并且，由于仅需要在衬底110上设置隔离槽113，因此，使得导光部112的制备工艺简单且制备成本低。
39.同时，由于形成隔离槽113无需对衬底110进行减薄，因此，也可以避免对衬底110的强度造成较大影响。进而，通过设置围绕导光部112的隔离槽113，可以在具备制备工艺简单且制备成本低的优点，以及避免对衬底110的强度造成较大影响的前提下，减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率。
40.在一些实施例中，如图2所示，光栅耦合器10还包括：反射层123。
41.反射层123位于包覆部122远离衬底110的一侧，即反射层123位于上包层1221远离下包层1222的一侧。反射层123的材料为金属材料。
42.在入射光从导光部112入射进入耦合波导120后，会沿第二方向z入射至光栅波导部121的光栅栅齿1211。光在经过光栅栅齿1211时，会发生衍射，从而，可以通过光栅波导部121的光栅栅齿1211将沿第二方向z传输的光耦合至光栅波导部121内且沿第一方向x的传输，即使得入射光的能量转换至光栅波导部121并沿光栅波导部121的延伸方向传输，从而，通过光栅波导部121实现对入射光的耦合。
43.对于入射至光栅栅齿1211的光，其部分能量或者全部能量转换至光栅波导部121并沿光栅波导部121的延伸方向传输，而其中未发生转换的光会以入射至光栅栅齿1211的方向离开光栅波导部121，并在离开光栅波导部121后穿过上包层1221，到达反射层123。由于反射层123的材料为金属材料，因此，这部分光在到达反射层123后，会发生反射并反射至光栅波导部121的光栅栅齿1211，此时，这部分第一次经过光栅栅齿1211且未发生能量转换的光，再次经过光栅栅齿1211并发生衍射。通过两次光栅栅齿1211的能量转换过程可以确保基本所有光均会被光栅波导部121的光栅栅齿1211耦合，从而，可以提升光栅耦合器10的耦合效率。
44.在一些实施例中，图3示出的是另一种光栅耦合器10的俯视图，图4示出的图3沿剖面线bb的剖视图。如图3与图4所示，光栅耦合器10还包括：填充部130。
45.填充部130的折射率小于导光部112的折射率。填充部130位于隔离槽113内。
46.由于填充部130的折射率小于导光部112的折射率，因此，在填充部130填充进隔离槽113后，仍然可以保证让入射至导光部112的光在导光部112与隔离槽113的交界面上产生全反射，也即可以保证让入射至导光部112的光在导光部112与填充部130的交界面上产生全反射，从而，可以使导光部112形成波导结构，以实现通过导光部112将入射至导光部112的光以无发散的形式引导至光栅栅齿1211的效果，进而，可以减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率。
47.并且，通过设置填充部130可以填充隔离槽113，从而，可以避免在衬底110上留下空隙，进而，可以提升衬底110的强度，以提升光栅耦合器10的强度。因此，通过设置填充部130可以在确保减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率的同时，提升衬底110的强度，以提升光栅耦合器10的强度。
48.在一些实施例中，在前述填充部130位于隔离槽113内的基础上，图5示出的是另一种光栅耦合器10的剖视图，其俯视图可以参考图3所示。如图5所示，填充部130还位于衬底110远离耦合波导120的一侧，且填充部130包覆导光部112。该部分填充部130与位于隔离槽
113内的填充部130的材料相同。
49.这样设置，通过使填充部130还位于衬底110远离耦合波导120的一侧，可以通过位于衬底110远离耦合波导120的一侧的填充部130进一步提升衬底110的强度，以进一步提升光栅耦合器10的强度。因此，通过使填充部130还位于衬底110远离耦合波导120的一侧，可以在确保减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率的同时，进一步提升衬底110的强度，以进一步提升光栅耦合器10的强度。
50.在一些实施例中，衬底部111与导光部112的材料包括硅或二氧化硅。光栅波导部121的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂。填充部130的材料包括二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）、聚苯乙烯（ps）、聚碳酸酯(pc)或环氧树脂。
51.在一些实施例中，导光部112导入至光栅波导部121的光与光栅波导部121的法线的夹角为耦合角，耦合角为0度。
52.在耦合角为0度时，光栅栅齿1211满足公式：q/λ=n
eff
/λ。
53.其中，q为光栅栅齿1211的衍射阶数，λ为光栅栅齿1211的周期，n
eff
为在光栅波导部121中传播的光的横电波模式的有效折射率，λ为入射至光栅栅齿1211的光的波长。这其中，光栅栅齿1211的周期为光栅栅齿1211内相邻的两个栅齿对应边之间的距离，即图2中示出的距离λ1。
54.这样设置，通过光栅栅齿1211满足上述公式确保耦合角为0度，导光部112导入至光栅波导部121的光栅栅齿1211的光不存在其他方向上的分量，从而，可以降低光在经过光栅波导部121的光栅栅齿1211耦合时的耦合损耗，进而，可以提升光栅耦合器10的耦合效率。
55.在一些实施例中，导光部112支持的基模模场与入射至导光部112的光的入射模场相同。
56.这样设置，可以减小光在入射至导光部112时，即光在入射至光栅耦合器10时，由于入射模场与基模模场的不匹配而造成的损耗，从而，可以增加成功入射至导光部112的光，进而，可以进一步提高光栅耦合器10整体的耦合效率。
57.在一些实施例中，衬底110的厚度大于等于700微米。
58.当衬底110的厚度大于等于700微米时，衬底110的强度较好，且此时如果不设置导光部112与隔离槽113，那么在光穿过衬底110时会发生明显散射。因此，将衬底设置为大于等于700微米，可以在保证衬底110具有更好的强度的同时，通过导光部112与隔离槽113的设置确保，入射至所述导光部的光以无发散的形式引导至所述光栅，从而，可以在确保提升光栅耦合器10的耦合效率的同时，进一步提升衬底110的强度。
59.此外，晶圆的衬底层厚度一般都大于700微米。因此，通过使衬底110的厚度大于等于700微米可以使光栅耦合器10与更多的晶圆相适配，从而，扩大该光栅耦合器10的应用范围。
60.在一些实施例中，光栅栅齿1211在衬底110上的投影位于隔离槽113与导光部112内。
61.这样设置，可以确保导光部112导入至光栅波导部121的光栅栅齿1211的光均可以通过光栅栅齿1211，从而，可以增加通过光栅栅齿1211的光的量，进而，可以进一步提高光栅耦合器10整体的耦合效率。
62.本技术还提供一种光芯片系统。该光芯片系统包括上述任一种光栅耦合器10。图6示出的是一种光芯片系统的结构示意图。如图6所示，该光芯片系统，包括：光栅耦合器10、光芯片20与光纤30。
63.光芯片20与耦合波导120在包覆部122的延伸方向上互相连接。光纤30与衬底110远离耦合波导120的一侧相连接，且光纤30与导光部112相对应。其中，光纤30包括光纤内芯31与包围光纤内芯31的外包层32，光纤30与导光部112相对应，即光纤内芯31内传输的光的模场与导光部112内传输的光的模场相近。其中，光纤内芯31内传输的光的模场与导光部112内传输的光的模场的相似度在90%以上即可认为是相近的。
64.这样设置，可以通过设置围绕导光部112的隔离槽113，可以在具备制备工艺简单且制备成本低的优点，以及避免对衬底110的强度造成较大影响的前提下，减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率。
65.本技术还提供一种光栅耦合器10的制备方法。该光栅耦合器10的制备方法用于制备上述任一种光栅耦合器10。该制备方法包括：提供衬底110，在衬底110上形成耦合波导120，以形成第一中间结构。
66.该第一中间结构40可以参考图7所示的内容，具体的，在衬底110上形成耦合波导120，可以包括：在衬底110上沉积下包层1222。具体的，可以通过沉积二氧化硅或聚合物等材料形成下包层1222。其中，聚合物包括前述的聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或环氧树脂。
67.在下包层1222远离衬底110的一侧沉积硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂，并在该层远离衬底110的一侧涂覆光刻胶，在涂覆光刻胶后通过光刻工艺刻蚀形成光栅波导部121。
68.在形成光栅波导部121后洗去多余的光刻胶，并在光栅波导部121远离下包层1222的一侧沉积形成包覆光栅波导部121的上包层1221，使光栅波导部121位于上包层1221与下包层1222之间。具体的，上包层1221与下包层1222的材料相同，可以通过沉积二氧化硅或聚合物等材料形成上包层1221，但不限于此。其中，聚合物包括前述的聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或环氧树脂。
69.在上包层1221远离光栅波导部121的一侧沉积形成反射层123，在形成反射层123后的中间结构即为第一中间结构40。具体的，可以通过沉积金属薄膜以形成反射层123，而具体沉积何种金属薄膜可以根据实际的光栅耦合器10的设计指标进行灵活选择。
70.在形成所述第一中间结构40后，翻转第一中间结构40，并从衬底110远离耦合波导120的一侧进行刻蚀工艺，以形成导光部112、隔离槽113与衬底部111。
71.该步骤的结构可以参考图8所示的内容，具体的，在本步骤中，刻蚀工艺可以为电子束刻蚀工艺、激光直写工艺或者光刻工艺，但不限于此。
72.其中，如果采用光刻工艺，在反转第一中间结构40后，还包括：在衬底110远离耦合波导120的一侧涂覆光刻胶。在涂覆好光刻胶后，对衬底110进行光刻工艺以刻蚀出隔离槽113，刻蚀出隔离槽113后，衬底110即被隔离槽113氛围衬底部111与导光部112。在刻蚀完成后，清洗掉衬底110上剩余的光刻胶。
73.通过上述步骤，可以在衬底110上形成导光部112、隔离槽113与衬底部111，从而，可以使导光部112形成波导结构，以实现通过导光部112将入射至导光部112的光以无发散的形式引导至光栅栅齿1211的效果，进而，可以减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的
程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率。
74.在一些实施例中，在刻蚀形成隔离槽113后，还包括：在隔离槽113内沉积形成填充部130。具体的，可以通过在隔离槽113内沉积二氧化硅以在隔离槽113内沉积形成填充部130，但不限于此。
75.通过形成填充部130可以在确保减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率的同时，提升衬底110的强度，以提升光栅耦合器10的强度。
76.在一些实施例中，在隔离槽113内沉积形成填充部130后，还包括：在衬底110远离耦合波导120的一侧沉积形成填充部130，使填充部130包覆导光部112，该部分填充部130与位于隔离槽113内的填充部130的材料相同。具体的，可以通过在衬底110远离耦合波导120的一侧沉积二氧化硅以形成这部分填充部130，但不限于此。
77.通过在衬底110远离耦合波导120的一侧形成填充部130，可以通过位于衬底110远离耦合波导120的一侧的填充部130进一步提升衬底110的强度，以进一步提升光栅耦合器10的强度。因此，在衬底110远离耦合波导120的一侧形成填充部130，可以在确保减小入射至光栅耦合器10的光发生扩散的程度，以提升光栅耦合器10的耦合效率的同时，进一步提升衬底110的强度，以进一步提升光栅耦合器10的强度。
78.本技术的上述实施例，在不产生冲突的情况下，可互为补充。
79.需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间唯一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
80.术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
81.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
82.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种光栅耦合器，其特征在于，包括：衬底与耦合波导；所述耦合波导位于所述衬底上；所述耦合波导包括光栅波导部与包覆部，所述光栅波导部位于所述包覆部内；所述光栅波导部包括光栅栅齿，所述光栅栅齿的开口方向背向所述衬底；所述衬底包括衬底部、导光部与隔离槽；在所述衬底所在的平面上，所述衬底部与所述隔离槽相邻，所述隔离槽与所述导光部相邻，所述隔离槽位于所述导光部与所述衬底部之间，且所述衬底部围绕所述隔离槽，所述隔离槽围绕所述导光部；所述导光部用于将入射至所述导光部的光以无发散的形式引导至所述光栅栅齿。2.根据权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，还包括：填充部；所述填充部的折射率小于所述导光部的折射率；所述填充部位于所述隔离槽内。3.根据权利要求2所述的光栅耦合器，其特征在于，所述填充部还位于所述衬底远离所述耦合波导的一侧，且所述填充部包覆所述导光部。4.根据权利要求3所述的光栅耦合器，其特征在于，所述衬底部与所述导光部的材料包括硅或二氧化硅；所述光栅波导部的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；所述填充部的材料包括二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或环氧树脂。5.根据权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，所述导光部导入至所述光栅波导部的光与所述光栅波导部的法线的夹角为耦合角，所述耦合角为0度；在所述耦合角为0度时，所述光栅栅齿满足公式：q/λ=n eff
/λ；其中，q为所述光栅栅齿的衍射阶数，λ为所述光栅栅齿的周期，n eff
为在所述光栅波导部中传播的光的横电波模式的有效折射率，λ为入射至所述光栅栅齿的光的波长。6.根据权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，所述导光部支持的基模模场与入射至所述导光部的光的入射模场相同。7.根据权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，所述衬底的厚度大于等于700微米。8.根据权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，所述光栅栅齿在所述衬底上的投影位于所述隔离槽与所述导光部内。9.一种光芯片系统，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的光栅耦合器。10.一种光栅耦合器的制备方法，用于制备权利要求1至8任一项所述的光栅耦合器，其特征在于，包括：提供衬底，在所述衬底上形成所述耦合波导，以形成第一中间结构；在形成所述第一中间结构后，翻转所述第一中间结构，并从所述衬底远离所述耦合波导的一侧进行刻蚀工艺，以形成所述导光部、所述隔离槽与所述衬底部。

技术总结
本申请涉及一种光栅耦合器、光芯片系统及光栅耦合器的制备方法。其中，光栅耦合器包括：衬底与耦合波导。耦合波导位于衬底上。耦合波导包括光栅波导部与包覆部，光栅波导部位于包覆部内。光栅波导部包括光栅栅齿，光栅栅齿的开口方向背向衬底。衬底包括衬底部、导光部与隔离槽。在衬底所在的平面上，衬底部与隔离槽相邻，隔离槽与导光部相邻，隔离槽位于导光部与衬底部之间，且衬底部围绕隔离槽，隔离槽围绕导光部。导光部用于将入射至导光部的光以无发散的形式引导至光栅栅齿。根据本申请实施例，可以在具备制备工艺简单且制备成本低的优点，及避免对衬底强度造成较大影响的前提下，提升光栅耦合器的耦合效率。提升光栅耦合器的耦合效率。提升光栅耦合器的耦合效率。


技术研发人员：王敬好 王震 胡辰 王海涛 张欢 李佳 尹坤 吉晨
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/11