基于长周期金属表面等离子体的波导热光开关及其制备方法

摘要

一种基于长周期金属表面等离子体的波导热光开关及其制备方法，属于波导光开关及其制备技术领域。从下至上各层依次为：硅衬底(1)、下包层(2)、芯层波导(3)、掩膜层(8)、上包层(10)和热电极(6)；下包层(2)、掩膜层(8)和上包层(10)均使用聚合物P(MMA‑GMA)制作，折射率为1.48～1.51，下包层(2)和上包层(10)的厚度为8～13μm，掩膜层(8)的厚度为1～2μm；芯层波导(3)为M‑Z干涉仪结构的金膜，金膜的厚度为20～25nm，其复折射率为0.55‑11.5i。本发明的器件及其制作方法不仅能够有效改善LRSPP波导表面形貌，且无需利用LRSPP波导本身作为热电极，增强了开关结构的可靠性及寿命，器件成品率高，适合大批量生产。

主权项

一种基于长周期金属表面等离子体的波导热光开关，从下至上各层依次为硅衬底(1)、下包层(2)、芯层波导(3)、掩膜层(8)、上包层(10)和热电极(6)；下包层(2)、掩膜层(8)和上包层(10)均使用聚合物P(MMA‑GMA)制作，折射率为1.48～1.51，下包层(2)和上包层(10)的厚度为8～13μm，掩膜层(8)的厚度为1～2μm；其特征在于：芯层波导(3)为M‑Z干涉仪结构的金膜，金膜的厚度为20～25nm，其复折射率为0.55‑11.5i；芯层波导(3)由一体结构的第一输入/输出区、第一Y分支区、两臂结构的波导调制区、第二Y分支区和第二输入/输出区组成；光从第一输入/输出区输入，然后经过第一Y分支区被分成光功率相等的两路光，分别在波导调制区的两臂里传输，再通过第二Y分支区而合在一起，经由第二输入/输出区输出；掩膜层(8)同为M‑Z干涉仪结构；M‑Z干涉仪的两臂具有相同的长度，且在其中的一个臂的上包层上方镀有金属薄膜作为热电极(6)形成相位调节器。