具有相邻的超材料结构的光学组件的制作方法

本发明涉及光子芯片，尤其涉及光学组件(例如偏振分束旋转器)的结构以及形成此类结构的方法。

背景技术：

1、光子芯片用于许多应用及系统中，包括但不限于数据通信系统及数据计算系统。光子芯片将光学组件与电子组件集成于统一的平台中。除其它因素以外，布局面积、成本以及操作开销可通过在同一芯片上集成两种类型的组件来减小。

2、偏振分束旋转器是在光子芯片中常见的一种光学组件，其组合光分束器(opticalsplitter)与偏振旋转器(polarization rotator)。偏振分束旋转器可经配置以接收给定偏振态(例如，基本横磁(tm0)偏振)的光学信号作为输入，并输出不同的偏振态(例如，基本横电(te0)偏振)，以及以期望的耦合比分离所接收的光学信号。不幸的是，传统的偏振分束旋转器可能具有大的装置占用空间，且可能呈现高于期望的光损失。

3、需要用于光学组件(例如偏振分束旋转器)的改进的结构以及形成此类结构的方法。

技术实现思路

1、在本发明的一个实施例中，一种结构包括在衬底上方沿垂直方向设置的波导芯，以及邻近该波导芯沿横向方向设置的超材料结构。该超材料结构包括由多个间隙隔开的多个元件以及位于该多个间隙中的介电材料。

2、在本发明的一个实施例中，一种方法包括形成在衬底上方沿垂直方向设置的波导芯，以及形成邻近该波导芯沿横向方向设置的超材料结构。该超材料结构包括由多个间隙隔开的多个元件以及位于该多个间隙中的介电材料。

技术特征：

1.一种结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述结构还包括：

3.如权利要求2所述的结构，其特征在于，该第一波导芯在该第一超材料结构与该第二超材料结构间沿该横向方向设置。

4.如权利要求2所述的结构，其特征在于，所述结构还包括：

5.如权利要求4所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括第一段，且该第二波导芯包括邻近该第一波导芯的该第一段设置的第二段。

6.如权利要求4所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括第一段，且该第二波导芯包括经设置与该第一波导芯的该第一段重叠的第二段。

7.如权利要求6所述的结构，其特征在于，该第二波导芯包括与该第二段连接的第三段，且所述结构还包括：

8.如权利要求4所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括第一段，且该第二波导芯包括相对于该第一波导芯的该第一段沿该横向方向偏移的第二段。

9.如权利要求8所述的结构，其特征在于，该第二波导芯包括与该第二段连接的第三段，且所述结构还包括：

10.如权利要求5所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括硅，且该第二波导芯及该第一超材料结构包括选自由氮化硅、氮氧化硅，以及氮化铝组成的群组的介电材料。

11.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括第一材料，且该第一超材料结构包括不同于该第一材料的第二材料。

12.如权利要求11所述的结构，其特征在于，该第一材料为硅，且该第二材料选自由氮化硅、氮氧化硅，以及氮化铝组成的群组。

13.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第一波导芯及该第一超材料结构包括选自由氮化硅、氮氧化硅，以及氮化铝组成的群组的介电材料。

14.如权利要求1所述的结构，其特征在于，各元件包括第一段、第二段，以及将该第一段与该第二段连接的多个弯曲。

15.如权利要求1所述的结构，其特征在于，各元件包括第一段以及相对于该第一段形成角度的第二段。

16.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该多个第一元件成对布置。

17.如权利要求1所述的结构，其特征在于，还包括：

18.一种方法，其特征在于，包括：

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该波导芯在该第一超材料结构与该第二超材料结构间沿该横向方向设置。

技术总结本发明涉及具有相邻的超材料结构的光学组件，提供光学组件(例如偏振分束旋转器)的结构以及形成此类结构的方法。该结构包括在衬底上方沿垂直方向设置的波导芯，以及邻近该波导芯沿横向方向设置的超材料结构。该超材料结构包括由多个间隙隔开的多个元件以及位于该多个间隙中的介电材料。技术研发人员：卞宇生受保护的技术使用者：格芯（美国）集成电路科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/20