專利名稱：可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)，特別是指一種可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵。
背景技術(shù)：
布拉格光柵在較窄波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有選擇性反射或衍射的優(yōu)異特性，能夠在光通信、光傳感、集成光學(xué)方面有著多種用途，如濾波器、諧振器、耦合器、傳感器等。波導(dǎo)布拉格光柵能夠使波導(dǎo)中傳輸滿足λΒ = NrffA波長(zhǎng)的光反射向光入射相反方向，其中λΒ是反射中心波長(zhǎng)，Nrff是布拉格波導(dǎo)光柵的有效折射率，Λ是布拉格波導(dǎo)光柵周期?，F(xiàn)有的布拉格波導(dǎo)光柵是通過(guò)刻蝕、UV光照射等方法在波導(dǎo)芯層或芯層周圍光場(chǎng)覆蓋區(qū)域形成永久性布拉格波導(dǎo)光柵，如專利 US5940568、US7639911B2、US6603559B2、US7440653B2d 等。這些永久性光柵的反射波長(zhǎng)與光柵周期、有效折射率有關(guān)，不隨光柵長(zhǎng)度變化。一旦這種永久性布拉格波導(dǎo)光柵形成，在工作過(guò)程中，該光柵將永久性存在，這就使得在使用中總有對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)被反射。只能夠通過(guò)熱光、電光等效應(yīng)改變有效折射率或光柵周期，從而改變反射波長(zhǎng)，使反射峰沿波長(zhǎng)軸線平移。圖2(a)是現(xiàn)有的一種刻蝕布拉格波導(dǎo)光柵1結(jié)構(gòu)圖。在波導(dǎo)芯層上表面淺刻蝕溝槽3，在波導(dǎo)上表面形成永久性布拉格波導(dǎo)光柵2。該光柵沿波導(dǎo)中光傳輸方向成均勻周期性分布，光柵周期為Λ，這種刻蝕光柵在使用中光柵結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生大的變化。圖2(b)是圖2(a)光柵在熱光效應(yīng)下的透射譜線圖，從圖中可以看出在不同的電壓下，透射譜強(qiáng)度變化較小，譜線不會(huì)消失，只沿著波長(zhǎng)漂移。圖3(a)是現(xiàn)有的另一種刻蝕布拉格波導(dǎo)光柵4，通過(guò)刻蝕在波導(dǎo)芯層兩側(cè)形成刻蝕光柵5，光柵同樣沿著波導(dǎo)中光傳輸方向成均勻周期性分布，光柵周期為Λ。該側(cè)面刻蝕布拉格波導(dǎo)光柵中的刻蝕溝槽6在使用中也不會(huì)產(chǎn)生大的變化，光柵結(jié)構(gòu)將永久存在。當(dāng)在不同環(huán)境溫度下，由于其有效折射率發(fā)生改變，其光柵周期也有微弱變動(dòng)，致使反射波長(zhǎng)有所變化，而反射峰都將存在，如圖3 (b) 所示。這種永久性布拉格波導(dǎo)光柵由于永久性反射某一波長(zhǎng)，在波分復(fù)用等系統(tǒng)中會(huì)浪費(fèi)大量信道，而降低數(shù)據(jù)傳輸能力。另外，永久性布拉格波導(dǎo)光柵通常因折射率變化較大，使得反射帶寬較寬，將進(jìn)一步降低有效信道數(shù)目、降低傳輸能力。同時(shí)這種布拉格波導(dǎo)光柵也會(huì)在其它應(yīng)用方面存在制約，如用于光開關(guān)，當(dāng)需要使X1由關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)為開的狀態(tài)(即 使λ工由濾波狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)波狀態(tài))，因該光柵只能通過(guò)熱光、電光等效應(yīng)使反射峰沿波長(zhǎng)平移，總會(huì)同時(shí)使某一波長(zhǎng)λ n處于關(guān)的狀態(tài)，這種特性限制了永久性布拉格波導(dǎo)光柵在多通道光開關(guān)里的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其可以用來(lái)制作光濾波器、光波長(zhǎng)選擇器、波分復(fù)用器、光開關(guān)、光調(diào)制器、光衰減器、上下路波分復(fù)用器等，在光電子波導(dǎo)器件與集成、光傳感、光纖通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明是一種一種可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，包括一光傳輸波導(dǎo)；
周期型分布的P摻雜區(qū)，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層內(nèi)的一側(cè)；周期型分布的N摻雜區(qū)，遠(yuǎn)離P摻雜區(qū)，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層上的另一側(cè)，該P(yáng) 摻雜區(qū)和N摻雜區(qū)的中間形成一間隙；所述載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵是在偏壓下以抽空載流子的方式，實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)導(dǎo)波的功能；在偏壓下注入載流子或不注入載流子均能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波光柵的濾波功能，誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵是沿光傳輸方向周期排列。


為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說(shuō)明如后，其中圖1是本發(fā)明闡述的一種可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)圖；圖2(a)是現(xiàn)有的表面刻蝕布拉格波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)圖；圖2 (b)是現(xiàn)有的表面刻蝕布拉格波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)的熱光調(diào)制透射光譜；圖3 (a)是現(xiàn)有的側(cè)面刻蝕布拉格波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)圖；圖3 (b)是現(xiàn)有的側(cè)面刻蝕布拉格波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)的熱光調(diào)制反射光譜；圖4(a)是本發(fā)明中一種PIN型載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)示意圖；圖4(b)是圖4(a)中PIN型載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；圖5(a)是本發(fā)明中一種PN型載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)示意圖；圖5(b)是圖5(a)中PN型載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；圖6是載流子誘導(dǎo)布拉格波導(dǎo)光柵在有、無(wú)載流子時(shí)反射光譜。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明一種可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵15，包括一光傳輸波導(dǎo)10，光信號(hào)在該光傳輸波導(dǎo)10中傳輸，該傳輸波導(dǎo)10包括波導(dǎo)芯層 22與包層16，該光傳輸波導(dǎo)芯層結(jié)構(gòu)22為脊形波導(dǎo)或條形波導(dǎo)，包層結(jié)構(gòu)由下包層18和上包層17組成；周期型分布的P摻雜區(qū)13，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層22內(nèi)的一側(cè)；周期型分布的N摻雜區(qū)14，遠(yuǎn)離P摻雜區(qū)13，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層22上的另一側(cè)，該P(yáng)摻雜區(qū)13 和N摻雜區(qū)14的中間形成一間隙。當(dāng)作為脊形波導(dǎo)時(shí)，其波導(dǎo)芯層22包括其兩側(cè)的平板區(qū)11和中間的脊型區(qū)12，波導(dǎo)脊型區(qū)寬度為W。載流子誘導(dǎo)布拉格波導(dǎo)光柵15由光傳輸波導(dǎo)芯層22、周期型分布的P摻雜區(qū)13、周期型分布的N摻雜區(qū)14，以及包層16組成。在周期型分布的P摻雜區(qū)13，通過(guò)離子注入等方式注入B或BF2等離子，在光傳輸波導(dǎo)芯層 22內(nèi)的一側(cè)形成周期分布的P型摻雜，沿光軸方向周期分布的P型摻雜區(qū)內(nèi)的載流子造成該摻雜區(qū)域內(nèi)折射率的改變；在周期型分布的N摻雜區(qū)14，該區(qū)域遠(yuǎn)離P摻雜區(qū)13，通過(guò)離子注入等方式注入P或As等離子，在光傳輸波導(dǎo)芯層22上的另一側(cè)形成周期分布的N 型摻雜，沿光軸方向周期分布的N型摻雜區(qū)內(nèi)的載流子同樣造成該摻雜區(qū)域內(nèi)折射率的改變。P摻雜區(qū)13沿脊型區(qū)12中某軸線與N摻雜區(qū)14對(duì)稱。沿光軸傳輸方向摻雜區(qū)域13、 14中的折射率周期性變化形成載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵15。此誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵15是沿光傳輸方向周期排列。該波導(dǎo)光柵15在無(wú)偏壓時(shí)或有偏壓注入載流子時(shí)，能夠?qū)δ扯尾ㄩL(zhǎng)光信號(hào)進(jìn)行濾波，實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)光柵的濾波功能；當(dāng)施加與注入載流子相反的偏壓時(shí)，能夠使摻雜區(qū)域內(nèi)的載流子被抽出，由于此時(shí)摻雜區(qū)域13、14內(nèi)無(wú)多余的載流子，在波導(dǎo)光柵15區(qū)域不再有折射率的周期分布，因此該結(jié)構(gòu)僅以光傳輸波導(dǎo)的形式存在，實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)導(dǎo)波的功能，不再有濾波的功能。在波導(dǎo)光柵15中，P摻雜區(qū)13和N摻雜區(qū)14的中間形成一間隙19，該間隙 19的寬度G。間隙19的寬度G可以變化，當(dāng)其寬度G = 0，即P摻雜區(qū)13和N摻雜區(qū)14相連接；當(dāng)其寬度G > 0，此時(shí)P摻雜區(qū)13和N摻雜區(qū)14不直接相連，中間有一間隙。間隙 19沿光傳輸方向的分布形狀有多種多樣，可以為形狀線性分布、正余弦函數(shù)周期性分布、階梯型周期性分布或鋸齒狀周期性分布等；P摻雜區(qū)13和N摻雜區(qū)14沿沿光傳輸方向的分布形狀也有多種多樣。 圖4(a)是圖1的一種結(jié)構(gòu)俯視圖。該結(jié)構(gòu)是基于一種脊型波導(dǎo)，是一種PIN結(jié)構(gòu)，脊型波導(dǎo)22的脊型區(qū)12寬度為W。P、N型離子被注入脊型波導(dǎo)22的平板區(qū)11和脊型區(qū)12 ；P型離子注入摻雜區(qū)13和N型離子注入摻雜區(qū)14沿波導(dǎo)中光傳輸方向成周期性分布。由于波導(dǎo)中載流子的濃度會(huì)使波導(dǎo)有效折射率發(fā)生改變，因此離子摻雜區(qū)13、14中載流子會(huì)形成該區(qū)域折射率的微擾，使得在脊型波導(dǎo)22內(nèi)沿光傳輸方向形成折射率變化的載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)15。P型摻雜區(qū)13和N型摻雜區(qū)14中間間隙19的寬度G可以大于或等于0。當(dāng)G > W時(shí)，P型摻雜區(qū)域13和N型摻雜區(qū)域14僅在兩側(cè)平板區(qū)11中存在，形成PIN摻雜結(jié)構(gòu)；當(dāng)0<G<W時(shí)，P型摻雜區(qū)域13和N型摻雜區(qū)域14除了在平板區(qū)11中存在，在中間脊型區(qū)12內(nèi)也同時(shí)存在，也形成PIN摻雜結(jié)構(gòu)；當(dāng)G = 0時(shí)，P型摻雜區(qū)域13和N型摻雜區(qū)域14除了在平板區(qū)11和中間脊型區(qū)12中同時(shí)存在，形成PN型摻雜結(jié)構(gòu)。圖4(a)中兩種摻雜的形成的光柵邊界沿波導(dǎo)傳輸方向成線性分布；本結(jié)構(gòu)中摻雜形成的光柵邊界沿波導(dǎo)傳輸方向并不限制于線性分布，可以有多種分布形式，如正弦函數(shù)周期性分布、階梯型周期性分布、鋸齒狀周期性分布等。注入離子而產(chǎn)生的載流子或外界注入的載流子在該結(jié)構(gòu)中的分布將也形成相同或類似的光柵周期結(jié)構(gòu)。折射率的周期性光柵分布與P、N型離子注入分布相同或類似。本結(jié)構(gòu)不需要在波導(dǎo)芯層22與周圍包層16區(qū)域通過(guò)刻蝕等工藝形成永久性刻蝕光柵結(jié)構(gòu)。圖4(b)是圖4(a)中沿AA’方向上的波導(dǎo)橫截面示意圖。P型摻雜區(qū)13和N型摻雜區(qū)14分別位于摻雜間隙19的兩側(cè)。脊型波導(dǎo)22的脊型區(qū)12的高度為H0，平板區(qū)高度為HI。P型摻雜區(qū)13和N型摻雜區(qū)14的摻雜高度h小于或等于光傳輸波導(dǎo)芯層22的高度H0。當(dāng)摻雜高度過(guò)小時(shí)，僅在波導(dǎo)芯層22上側(cè)形成周期性P型摻雜區(qū)13和N型摻雜區(qū)14 ；當(dāng)摻雜高度等于波導(dǎo)芯層22的高度時(shí)，在波導(dǎo)芯層22 中P型摻雜區(qū)域13和N型摻雜區(qū)14將垂直貫穿波導(dǎo)芯層22。光柵波導(dǎo)15還包括一下包層18和上包層17，該上包層17和下包層18環(huán)繞于波導(dǎo)光柵15。該上、下包層的材料相同或不同，且上包層為一層或多層結(jié)構(gòu)。處于波導(dǎo)芯層脊型波導(dǎo)22下面的下包層18和覆蓋波導(dǎo)芯層脊型波導(dǎo)22的上包層17組成包層16。在P型摻雜區(qū)域13和N型摻雜區(qū)14施加偏壓時(shí)，摻雜區(qū)域內(nèi)的兩種載流子可以被抽空或重新注入。當(dāng)注入?yún)^(qū)載流子被抽空時(shí)，摻雜區(qū)域13、14將接近于本征區(qū)，其有效折射率與其它未摻雜區(qū)域有效折射率相同或相近， 此時(shí)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)將消失，該結(jié)構(gòu)將起到導(dǎo)波的作用，與未摻雜的脊型波導(dǎo)22相同；當(dāng)改變偏壓方向，載流子重新注入摻雜區(qū)域13、14，此時(shí)波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)重新形成，對(duì)設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)進(jìn)行濾波。通過(guò)施加偏壓的大小，可以改變摻雜區(qū)域載流子濃度，不但能夠使反射波長(zhǎng)產(chǎn)生變化還可以對(duì)反射強(qiáng)度產(chǎn)生較大的改變，能夠使該載流子誘導(dǎo)光柵產(chǎn)生濾波和導(dǎo)波雙重功能。在摻雜區(qū)域13、14不施加任何偏壓，由于摻雜區(qū)域固有的載流子同樣會(huì)構(gòu)成光柵結(jié)構(gòu)， 起到濾波功能。因此，載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵15是在偏壓下以抽空載流子的方式，實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)導(dǎo)波的功能；在偏壓下注入載流子或不注入載流子均能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波光柵的濾波功能，誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵是沿光傳輸方向周期排列。圖5(a)是圖1的另一種結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)也是基于一種脊型波導(dǎo)，是一種PN結(jié)構(gòu)，波導(dǎo)芯層脊型波導(dǎo)22的寬度為W。此結(jié)構(gòu)中也含有P、N兩種摻雜，P型摻雜區(qū)包括高濃度的 P摻雜區(qū)13和低濃度的P-摻雜區(qū)20，N型摻雜區(qū)域包括高濃度的N摻雜區(qū)14和低濃度的 N-摻雜區(qū)21。P摻雜區(qū)域13或N摻雜的區(qū)域14小于P-摻雜區(qū)域20或N-摻雜的區(qū)域21。 該摻雜區(qū)域13、14中的P型和N型摻雜的濃度相同或不相同，P-和N-摻雜的濃度相同或不同；P摻雜濃度高于P-摻雜濃度；N摻雜濃度高于N-摻雜濃度；P-、N-摻雜區(qū)域相連接， 其界線一般位于波導(dǎo)芯層軸線方向。P-摻雜區(qū)20、N-摻雜區(qū)21分布于分界線的兩側(cè)。沿光傳輸方向的P-、N_摻雜區(qū)20、21界線不限于線性，也可以是其它曲線分布，如正弦函數(shù)周期性分布、階梯型周期性分布、鋸齒狀周期性分布等。P-摻雜區(qū)20、P摻雜區(qū)13位于芯層脊型波導(dǎo)22的同一側(cè)，P摻雜區(qū)13位于P-摻雜區(qū)20之中或P摻雜區(qū)13與P-摻雜區(qū)20 相連接。N-、N摻雜區(qū)21、14同位于芯層脊型波導(dǎo)22的另一側(cè)，N摻雜區(qū)14位于N-摻雜區(qū)21之中或N摻雜區(qū)14與N-摻雜區(qū)21相連接。P、N摻雜區(qū)域沿波導(dǎo)中光傳輸方向成周期光柵的均勻分布。P摻雜區(qū)域13和N摻雜區(qū)域14在波導(dǎo)橫界面方向的間隙19的寬度為 G。P、N兩種摻雜形成的光柵邊界沿波導(dǎo)傳輸方向成線性分布。低濃度的P-、N-摻雜分布不是周期光柵結(jié)構(gòu)分布。本結(jié)構(gòu)中P、N摻雜形成的光柵邊界沿波導(dǎo)傳輸方向并不限于線性分布，可以有其它多種分布形式，如正弦函數(shù)周期性分布、階梯型周期性分布、鋸齒狀周期性分布等。P、P-、N-、N四種注入深度可以根據(jù)離子注入能量決定，可以在波導(dǎo)表層摻雜，也可以使離子注入貫穿波導(dǎo)厚度。為使每種摻雜在波導(dǎo)橫截面上分布均勻，每種摻雜可以采用不同的注入能量多次注入。因P、N摻雜濃度高于P-、N-摻雜濃度，P摻雜區(qū)13和N摻雜區(qū)14中注入離子產(chǎn)生的載流子或外界注入的載流子在該結(jié)構(gòu)中的分布將也形成相同或類似的光柵周期結(jié)構(gòu)。由于波導(dǎo)中載流子的濃度會(huì)使波導(dǎo)有效折射率發(fā)生改變，從而在P摻雜區(qū)13和N摻雜區(qū)14中的折射率與周圍低摻雜或沒(méi)有摻雜的區(qū)域不同，形成折射率的周期性光柵分布，其光柵分布形式與P摻雜區(qū)13/N摻雜區(qū)14的分布相同或類似。本結(jié)構(gòu)不需要在波導(dǎo)芯層與周圍區(qū)域通過(guò)刻蝕等工藝形成永久性刻蝕光柵結(jié)構(gòu)。圖5(b)是圖5(a) 沿BB’方向的波導(dǎo)橫截面示意圖。在該截面中有P、P-、N-、N四種摻雜分布。P摻雜區(qū)13、 N摻雜區(qū)14位于脊型波導(dǎo)脊型區(qū)12的兩側(cè)，中間脊的位置為低摻雜的P-、N-區(qū)域20、21。 P摻雜區(qū)13和N摻雜區(qū)14之間的間隙19寬度G可以隨設(shè)計(jì)變化，可以為零；P、N摻雜深度h也可以根據(jù)注入能量的不同而不同。在P摻雜區(qū)13、N摻雜區(qū)14施加偏壓時(shí)，摻雜區(qū)域內(nèi)的兩種載流子可以被抽空或重新注入。當(dāng)注入?yún)^(qū)載流子被抽空時(shí)，摻雜區(qū)域13、14、20、 21將接近于本征區(qū)，整個(gè)區(qū)域內(nèi)有效折射率相同或相近，此時(shí)光柵結(jié)構(gòu)將消失，該結(jié)構(gòu)將起到導(dǎo)波的作用，與未摻雜的脊型波導(dǎo)相同；當(dāng)改變偏壓方向，載流子重新注入摻雜區(qū)域，此時(shí)高濃度摻雜區(qū)13、14的載流子濃度將高于低濃度摻雜區(qū)20、21，光柵結(jié)構(gòu)重新形成，對(duì)設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)進(jìn)行濾波反射。通過(guò)施加偏壓的大小，可以改變摻雜區(qū)域載流子濃度，不但能夠使反射波長(zhǎng)產(chǎn)生變化還可以對(duì)反射強(qiáng)度產(chǎn)生較大的改變，能夠使該載流子誘導(dǎo)光柵產(chǎn)生濾波和導(dǎo)波雙重功能。圖6給出了載流子誘導(dǎo)光柵在導(dǎo)波與濾波下的反射光譜結(jié)果。在偏壓下抽空載流子時(shí)，光柵將消失，此時(shí)為波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，起導(dǎo)波作用；當(dāng)在另一反向偏壓下注入載流子或不施加任何偏壓時(shí)，載流子分布形成光柵結(jié)構(gòu)，該光柵結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)濾波功能。也可部分抽空或注入載流子，對(duì)光柵反射或透射強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 以上所述，僅是本發(fā)明的實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案范圍之內(nèi)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，包括一光傳輸波導(dǎo)；周期型分布的P摻雜區(qū)，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層內(nèi)的一側(cè)；周期型分布的N摻雜區(qū)，遠(yuǎn)離P摻雜區(qū)，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層上的另一側(cè)，該P(yáng)摻雜區(qū)和N摻雜區(qū)的中間形成一間隙；所述載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵是在偏壓下以抽空載流子的方式，實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)導(dǎo)波的功能；在偏壓下注入載流子或不注入載流子均能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波光柵的濾波功能，誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵是沿光傳輸方向周期排列。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其中光傳輸波導(dǎo)芯層為脊形波導(dǎo)或條形波導(dǎo)，為脊形波導(dǎo)時(shí)包括其兩側(cè)的平板區(qū)和中間的脊形區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其中P摻雜區(qū)和N摻雜區(qū)的摻雜高度小于或等于光傳輸波導(dǎo)芯層的高度。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其中P摻雜區(qū)和N摻雜區(qū)中間間隙的寬度大于或等于0。
5.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，P型摻雜區(qū)包括高濃度的P摻雜區(qū)和低濃度的P-摻雜區(qū)，N型摻雜區(qū)域包括高濃度的N摻雜區(qū)和低濃度的N-摻雜區(qū)；P摻雜區(qū)或N摻雜區(qū)小于P-摻雜區(qū)或N-摻雜區(qū)；P摻雜區(qū)位于P-摻雜區(qū)之中或P摻雜區(qū)與 P-摻雜區(qū)相連接；N-、N摻雜區(qū)同位于芯層脊型波導(dǎo)的另一側(cè)，N摻雜區(qū)位于N-摻雜區(qū)之中或N摻雜區(qū)與N-摻雜區(qū)相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其中所述的間隙沿光傳輸方向的分布形狀是線性分布、正余弦函數(shù)周期性分布、階梯型周期性分布或鋸齒狀周期性分布。
7.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其中所述的波導(dǎo)光柵還包括一下包層和上包層，該上、下包層環(huán)繞于波導(dǎo)光柵，該上、下包層的材料相同或不同。
8.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其中所述的上包層為一層或多層。
9.如權(quán)利要求5所述的可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，其中P型和N型摻雜的濃度相同或不相同，P-和N-摻雜的濃度相同或不同；P摻雜濃度高于P-摻雜濃度；N摻雜濃度高于 N-摻雜濃度；P-、N-摻雜區(qū)域相連接，其界線一般位于波導(dǎo)芯層軸線方向。沿光傳輸方向的 P-、N-摻雜區(qū)域界線分布形狀是線性分布、正弦函數(shù)周期性分布、階梯型周期性分布或鋸齒狀周期性分布。
全文摘要
一種可調(diào)諧載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵，包括一光傳輸波導(dǎo)；周期型分布的P摻雜區(qū)，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層內(nèi)的一側(cè)；周期型分布的N摻雜區(qū)，遠(yuǎn)離P摻雜區(qū)，形成在光傳輸波導(dǎo)芯層上的另一側(cè)，該P(yáng)摻雜區(qū)和N摻雜區(qū)的中間形成一間隙；所述載流子誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵是在偏壓下以抽空載流子的方式，實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)導(dǎo)波的功能；在偏壓下注入載流子或不注入載流子均能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波光柵的濾波功能，誘導(dǎo)波導(dǎo)光柵是沿光傳輸方向周期排列。
文檔編號(hào)G02B6/124GK102495449SQ20111040447
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉育梁, 孔慶善, 張運(yùn)方, 方青, 段靖遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所