氮化硅片上光栅耦合器的优化和实验

摘要：

在785 nm激励的拉曼片上传感器结构中,氮化硅片上光栅耦合器的性能直接关系到激励光的耦合效果.首先建立了光栅耦合器的二维、三维结构模型,采用时域有限差分(FDTD)仿真软件对光栅耦合器进行数值分析.以耦合效率为主要性能指标,分析了光源入射角度、光栅常数、光栅高度、填充因子和光栅刻蚀深度各参数的影响.采用电子束光刻法制备了光栅耦合器.最后,对三维全刻蚀聚焦波导光栅耦合器进行了测试.结果表明,二维波导光栅耦合器的性能最好,其耦合效率可达39.64％,三维全刻蚀聚焦波导光栅耦合器在实际测试中的耦合效率能达19.91％.光栅耦合器能有效将光耦合进波导中,在波导传感中具有潜在的应用.

关键词：集成光学、光栅耦合器、氮化硅波导、结构优化、耦合效率

所属期刊栏目：43

分类号：TN26(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;重庆市杰出青年基金

在线出版日期：2023-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：150-157