專(zhuān)利名稱(chēng)：光波導(dǎo)正交集成光開(kāi)關(guān)列陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光開(kāi)關(guān)列陣，特別是一種光波導(dǎo)集成光開(kāi)關(guān)列陣。
光開(kāi)關(guān)列陣可以分為機(jī)械式光開(kāi)關(guān)列陣和波導(dǎo)式光開(kāi)關(guān)列陣。波導(dǎo)式光開(kāi)關(guān)列陣根據(jù)其結(jié)構(gòu)原理可分為干涉型和內(nèi)全反射型兩種。常見(jiàn)的波導(dǎo)式內(nèi)全反射型光開(kāi)關(guān)列陣是光遇到低折射率區(qū)即反射區(qū)產(chǎn)生全反射而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)光波導(dǎo)向另一個(gè)光波導(dǎo)轉(zhuǎn)移。目前，根據(jù)上述情況制成的光波導(dǎo)集成光開(kāi)關(guān)列陣，是由2組相交的光波導(dǎo)及其交叉點(diǎn)處的可控反射區(qū)構(gòu)成。這種光波導(dǎo)集成光開(kāi)關(guān)列陣存在下述不足之處1．光開(kāi)關(guān)單元分布不均勻，集中在晶片中央，其它大部分區(qū)域相對(duì)較空，不利于輔助結(jié)構(gòu)的展開(kāi)，不利于散熱；2．2組光波導(dǎo)的交角較小，芯片成狹長(zhǎng)狀，制作不方便。
本實(shí)用新型的目的是提供一種大交角的光開(kāi)關(guān)單元分布均勻的集成光開(kāi)關(guān)列陣。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述措施實(shí)現(xiàn)的2組光波導(dǎo)間的交角為90±10度，每個(gè)光開(kāi)關(guān)單元的輸入光波導(dǎo)與輸出光波導(dǎo)的夾角間都連接一段偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)，在所述輸入光波導(dǎo)與偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)的相交處分別布置可控反射區(qū)，能使傳輸光射入上述偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)內(nèi)。
所述2組光波導(dǎo)間的交角為90度。在每個(gè)輸出光波導(dǎo)與偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)的相交處分別布置可控反射區(qū)，能使反向傳輸光射入偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)，則本光開(kāi)關(guān)列陣可以雙向使用。
本實(shí)用新型由于采用2組光波導(dǎo)垂直相交組成的列陣有以下優(yōu)點(diǎn)1．結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，相鄰輸入光波導(dǎo)和輸出光波導(dǎo)的距離小，在一塊3mm×3mm的晶片上可以輕松的實(shí)現(xiàn)10×10光開(kāi)關(guān)列陣；2．光開(kāi)關(guān)單元可重復(fù)性強(qiáng)，各個(gè)光開(kāi)關(guān)單元是完全相同的，不存在不同位置的光開(kāi)關(guān)單元的輸入光波導(dǎo)與輸出光波導(dǎo)曲率不同的情況；3．能夠方便的調(diào)整相鄰光波導(dǎo)的距離以配合與不同光纖的耦合；4．光開(kāi)關(guān)列陣維護(hù)方便，當(dāng)某一光開(kāi)關(guān)單元發(fā)生故障時(shí)，只需簡(jiǎn)單的棄去這一列，其他光開(kāi)關(guān)列陣仍可用；5．光開(kāi)關(guān)單元在晶片上分布均勻，整個(gè)晶片得到了合理的利用，同時(shí)有利于輔助結(jié)構(gòu)展開(kāi)，有利于散熱；6．2組光波導(dǎo)交角大，制作方便。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是光開(kāi)關(guān)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是小交角光波導(dǎo)集成光開(kāi)關(guān)列陣結(jié)構(gòu)參考圖。
參照
圖1、圖2，采用雙異質(zhì)結(jié)平板波導(dǎo)材料(GaAlAs)，從襯底開(kāi)始由下到上依次為厚400μm的n+型GaAs襯底，厚2．0μm的n型GaAs過(guò)渡層，厚1．5μm的n型Ga0．7Al0．3As下限制層，厚0．8μm的i型GaAs波導(dǎo)層，厚1．5μm的i型Ga0．7Al0．3As上限層，厚0．1μm的i型GaAs保護(hù)層。光刻版按照1組光波導(dǎo)1和另1組光波導(dǎo)2垂直相交的，和在每個(gè)光開(kāi)關(guān)單元的輸入光波導(dǎo)5與輸出光波導(dǎo)3的夾角間都連接一段偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)4的圖形；及在輸入光波導(dǎo)5與偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)4的相交處分別布置反射區(qū)6的，同在輸出光波導(dǎo)3與偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)4的相交處分別布置反射區(qū)7的圖形；以及反射區(qū)的控制電極圖形，進(jìn)行配套制作。第一次光刻出光波導(dǎo)圖形以光刻膠作掩膜腐蝕出高為1．2μm的脊波導(dǎo)。第二次光刻，用光刻膠作掩膜，留出反射區(qū)圖形，作Be離子注入形成P+區(qū)，注入深度1．6μm，形成p-i-n結(jié)注入?yún)^(qū)。蒸金鍺鎳背面電極(n+襯底)。正面蒸金電極，第三次光刻出電極圖形。以導(dǎo)電膠粘接底座，焊接電極引線，即制成光波導(dǎo)正交集成光開(kāi)關(guān)列陣。
權(quán)利要求1．一種光波導(dǎo)正交集成光開(kāi)關(guān)列陣，包括2組相交的光波導(dǎo)[1、2]及其可控反射區(qū)[6]，其特征在于所述2組光波導(dǎo)[1、2]間的交角為90±10度，每個(gè)光開(kāi)關(guān)單元的輸入光波導(dǎo)[5]與輸出光波導(dǎo)[3]的夾角間都連接一段偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)[4]，所述可控反射區(qū)[6]分別布置在能使傳輸光射入偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)[4]的輸入光波導(dǎo)[5]與偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)[4]的相交處。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)正交集成光開(kāi)關(guān)列陣，其特征在于所述2組光波導(dǎo)[1、2]間的交角為90度。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)正交集成光開(kāi)關(guān)列陣，其特征在于在輸出光波導(dǎo)[3]與偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)[4]的相交處分別布置能使反向傳輸光射入偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)[4]的可控反射區(qū)[7]。
專(zhuān)利摘要光波導(dǎo)正交集成光開(kāi)關(guān)列陣,2組光波導(dǎo)間的交角90±10度,每個(gè)光開(kāi)關(guān)單元的輸入光波導(dǎo)與輸出光波導(dǎo)的夾角間都連接一段偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo),在輸入光波導(dǎo)與偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)的相交處分別布置可控反射區(qū)能使輸入光射入偏轉(zhuǎn)光波導(dǎo)。本列陣結(jié)構(gòu)緊湊,集成度高,相鄰輸入和輸出光波導(dǎo)的距離小;各個(gè)光開(kāi)關(guān)單元重復(fù)性強(qiáng);能夠方便的調(diào)整相鄰光波導(dǎo)的距離以配合與不同光纖的耦合;光開(kāi)關(guān)單元在晶片上分布均勻,有利于輔助結(jié)構(gòu)展開(kāi)和散熱,制作方便。
文檔編號(hào)G02B6/35GK2429842SQ0024265
公開(kāi)日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月26日
發(fā)明者王明華, 江曉清, 尹銳, 周強(qiáng), 李錫華 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)半導(dǎo)體光電子技術(shù)與系統(tǒng)研究所