一种超宽带层间波导光分束器及其制备方法
技术特征：
1.一种超宽带层间波导光分束器，其特征在于：从下到上由硅衬底(31)、在硅衬底(31)上制备的聚合物光波导下包层(32)、在聚合物光波导下包层(32)上制备的条形聚合物光波导下芯层(33)、在聚合物光波导下包层(32)和条形聚合物光波导下芯层(33)上制备的聚合物光波导中间包层(34)，在聚合物光波导中间包层(34)上制备的条形聚合物光波导上芯层(35)，在聚合物光波导中间包层(34)和条形聚合物光波导上芯层(35)上制备的聚合物光波导上包层(36)组成，条形聚合物光波导下芯层(33)被包覆在聚合物光波导中间包层(34)之中，条形聚合物光波导上芯层(35)被包覆在聚合物光波导上包层(36)之中；条形聚合物光波导下芯层(33)由分立的下层输出波导(1)、下层左侧直波导(2)、下层输入直波导(3)和下层右侧直波导(4)组成，条形聚合物光波导上芯层(35)由上层输出直波导(5)组成；下层左侧直波导(2)和下层右侧直波导(4)关于下层输入直波导(3)对称设置，上层输出直波导(5)与下层输入直波导(3)平行设置；下层输出波导(1)、下层左侧直波导(2)和下层右侧直波导(4)沿下层输入直波导(3)方向的投影长度与下层输入直波导(3)和上层输出直波导(5)的长度相等为l1，宽度相等为w1；在输入端，下层左侧直波导(2)与下层输入直波导(3)的间隙、下层右侧直波导(4)与下层输入直波导(3)的间隙相等为g1；在输出端，下层左侧直波导(2)与下层输入直波导(3)的间隙、下层右侧直波导(4)与下层输入直波导(3)的间隙相等为g2，且g1>g2；在输入端，上层输出直波导(5)位于下层右侧直波导(4)的正上方，间隙为g3；下层输出波导(1)的位置使“下层输出波导(1)和下层左侧直波导(2)之间的耦合系数”与“下层右侧直波导(4)和上层输出直波导(5)之间的耦合系数”相同；条形聚合物光波导下芯层(33)和条形聚合物光波导上芯层(35)材料的折射率高于聚合物光波导下包层(32)、聚合物光波导中间包层(34)和聚合物光波导上包层(36)材料的折射率。
2.如权利要求1所述的一种超宽带层间波导光分束器，其特征在于：硅衬底(31)的厚度为0.5～2mm，聚合物光波导下包层(32)的厚度为3～20μm，条形聚合物光波导下芯层(33)的厚度为3～10μm，条形聚合物光波导下芯层(33)之上的聚合物光波导中间包层(34)的厚度为0.5～12μm，条形聚合物光波导上芯层(35)的厚度为3～10μm，条形聚合物光波导上芯层(35)之上的聚合物光波导上包层(36)的厚度为3～20μm；l1＝100～10000μm，w1＝1～20μm，g1＝2～30μm，g2＝0.5～12μm，且g1>g2；g3＝0.5～12μm。
3.如权利要求1所述的一种超宽带层间波导光分束器，其特征在于：聚合物光波导下包层(32)、聚合物光波导中间包层(34)和聚合物光波导上包层(36)的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯或epoclad；条形聚合物光波导下芯层(33)和条形聚合物光波导上芯层(35)的材料为epocore、su-8 2002或su-8 2005。
4.如权利要求1所述的一种超宽带层间波导光分束器，其特征在于：聚合物光波导下包层(32)、聚合物光波导中间包层(34)和聚合物光波导上包层(36)的材料相同，条形聚合物光波导下芯层(33)和条形聚合物光波导上芯层(35)的材料相同。
5.权利要求1～4任意一项所述的一种超宽带层间波导光分束器的制备方法，其步骤如下：
技术总结
一种超宽带层间波导光分束器及其制备方法，属于层间波导光分束器及其制备技术领域。该分束器从下到上由硅衬底、聚合物光波导下包层、条形聚合物光波导下芯层、聚合物光波导中间包层、条形聚合物光波导上芯层、聚合物光波导上包层组成。本发明采用硅片作为衬底，以有机聚合物材料作为波导的下包层、中间包层和上包层、以折射率较大的有机聚合物材料作为波导的下芯层和上芯层，充分利用了有机聚合物材料种类多样、加工性强的优势。同时，本发明所采用的制备工艺简单、与半导体工艺兼容、易于集成、适于大规模生产，有效的扩展了聚合物基集成光电子器件在三维光子集成芯片当中的应用，因而具有重要的实际应用价值。
技术研发人员：王希斌,孙士杰,张旭霖,付雨舒,李尚融,张大明
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14
技术研发人员：王希斌,孙士杰,张旭霖,付雨舒,李尚融,张大明
技术所有人：吉林大学
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