典型工艺缺陷对光波导特性的影响研究

针对半导体光波导实际制作过程中出现的典型工艺缺陷,基于有限元法提出了有效的分析方法。首次计算了真实光场入射情况下,缺陷存在时波导内部的光场,并分析了缺陷位置、大小、缺陷类型和入射光波长对半导体光波导损耗和模式耦合的影响。分析结果表明,波导传输损耗随缺陷大小和光波长振荡变化;折射率较大的缺陷,振荡频率较高;缺陷从芯区中心移向边缘时,传输损耗随波导结构尺寸振荡变化,变为单调增大。损耗能量一部分形成辐射模进入衬底,另一部分耦合成高阶模。缺陷明显增加半导体光波导损耗,改变波导传输模式,显著劣化集成光路性能。