基于质子交换和刻蚀工艺的体铌酸锂阵列波导光栅

提出一种将质子交换技术和刻蚀技术结合的体铌酸锂波导和器件加工方案，基于质子交换的铌酸锂晶体相变特性改变，降低了质子交换区直接刻蚀难度，结合质子交换的纵向折射率改变和刻蚀波导的横向结构改变，波导尺寸显著降低，采用粒子群算法优化波导尺寸，最小可达2.5μm。基于该工艺方案设计了中心波长为1550 nm、四通道且通道间隔为400 GHz的阵列波导光栅，该阵列波导光栅的传输损耗约为6 dB，相邻通道间串扰均低于22 dB，整体尺寸仅为850μm×620μm，在高密度铌酸锂光子集成互连等场景具有较大的应用潜力。