与硅基激光器单片集成的多层氮化硅端面耦合器的设计方法

针对边发射Ⅲ-Ⅴ族激光器与硅波导之间光耦合存在的问题,提出了一种可以在多层硅上氮化硅(SiN-on-Si)波导平台制备的双层五尖端端面耦合器。该耦合器用于1550 nm激光器和SiN单模波导之间的单片集成。仿真得到结构的总耦合效率为74%,1 dB效率恶化对应的垂直对准容差高达0.41μm,1 dB光学工作带宽>800 nm,器件耦合长度为26μm。设计了一个宽带宽SiN-Si层间绝热耦合器以连接到端面耦合器,激光功率耦合到单模Si波导中的总耦合效率达70.7%。此方法为单片集成激光器在硅基光子学平台上的应用提供了可能性。