本技术涉及一种超高品质因子微环谐振器耦合结构,属于光电子集成技术领域。该微环谐振器耦合结构包括从下至上依次层叠的硅衬底、第一二氧化硅包层、微环、第二二氧化硅包层、直波导和第三二氧化硅包层。该耦合结构中光传输时在微环的上表面和直波导的下表面发生耦合,生长和化学机械抛光将最大程度降低表面的粗糙度,克服了传统同一平面耦合方案中光传输时在微环与直波导的双侧壁耦合,降低了受到刻蚀造成的较大粗糙度带来的额外损耗和反射。本发明可精准控制耦合间距,降低耦合结构的额外损耗和反射,有效提升微环谐振器的品质因子,为高精细滤波和高精度传感光子集成芯片提供关键解决方案。
背景技术
光子集成芯片中的微环谐振器因其独特的光学特性和尺寸小、高集成度、高品质因子和低损耗的优势,在光通信、光信息处理、传感器等多个领域展现出广泛应用前景。微环谐振器利用光的干涉原理,通过环形波导与直波导的耦合实现特定波长的光信号选择性反射或透射,可用于构建波长选择性器件如滤波器、调制器、传感器等。然而,微环谐振器的制备面临多重挑战,其中微环和耦合直波导间的耦合间距控制是关键,需要亚微米级别的特征尺寸和高均匀性才能降低耦合位置的损耗,提高品质因子。传统的微环谐振器结构都是在同一平面制备微环和直波导,两者间的耦合间距和耦合表面粗糙度由光刻刻蚀工艺决定。当间距低于100纳米时,常规工艺能力将无法满足精度需求,同时刻蚀带来的较大粗糙度的波导侧壁也会引起额外损耗和发射,从而降低微环谐振器的品质因子。
实现思路