本说明书公开了一种光栅耦合器及其仿真制造方法、装置、介质及设备。该光栅耦合器包括：波导层以及埋氧层，埋氧层设置在波导层下方，埋氧层中设置有第一反射装置，波导层包括第一波导、第二波导以及光栅，第一波导和所述第二波导分别位于在所述光栅的栅区两端，第二波导中设置有第二反射装置；第一波导用于引导目标光线射入光栅，第一反射装置用于将光栅垂直向下衍射的光线反射给光栅，第二反射装置用于将透过光栅的光线反射给光栅，光栅用于将目标光线、第一反射装置反射的光线以及第二反射装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射。装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射。装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射。
【技术实现步骤摘要】
一种光栅耦合器及其仿真制造方法、装置、介质及设备
[0001]本说明书涉及半导体
，尤其涉及一种光栅耦合器及其仿真制造方法、装置、介质及设备。
技术介绍
[0002]光栅耦合器作为一种重要的光耦合器件，在诸如通信、计算、传感、成像等领域得到了广泛的应用，光栅耦合器可以利用光栅的衍射效应进行耦合，对于不同阶数的衍射，由于光的衍射方向不同，因此可以通过光栅耦合器将光耦合到其他方向的器件中。
[0003]然而，目前的光栅耦合器只能衍射出高斯光束，并且最终衍射出的光线的光照强度分布十分不均匀，无法应用在诸如生物成像、激光加工等对光强分布要求较高的领域中。
[0004]因此，如何使经过衍射的光线更加均匀，满足一些对光强分布要求较高的场景的需要，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本说明书提供一种光栅耦合器及其仿真制造方法、装置、介质及设备，以部分的解决现有技术存在的上述问题。
[0006]本说明书采用下述技术方案：本说明书提供了一种光栅耦合器，包括：波导层以及埋氧层；所述埋氧层设置在所述波导层下方，所述埋氧层中设置有第一反射装置；所述波导层包括第一波导、第二波导以及光栅，所述第一波导和所述第二波导分别位于在所述光栅的栅区两端，所述第二波导中设置有第二反射装置；所述第一波导用于引导目标光线射入所述光栅；所述第一反射装置用于将所述光栅垂直向下衍射的光线反射给所述光栅，所述第二反射装置用于将透过所述光栅的光线反射给所述光栅，所述光栅用于将所述目标光线、所述第一反射装置反射的光线以及所述第二反射装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射。
[0007]可选地，所述光栅耦合器包括：上包层和底层；所述上包层为透明结构，设置在所述波导层上方，用于将所述光栅垂直向上衍射的光线透过所述上包层输入指定器件；所述底层设置在所述埋氧层下方，所述底层的材料包括：硅。
[0008]可选地，所述第二反射装置反射面的面积不小于所述光栅的栅区的面积。
[0009]可选地，所述光栅中每个刻痕对应的刻蚀深度、占空比以及刻蚀周期相同。
[0010]本说明书提供了一种光栅耦合器的仿真制造方法，在仿真环境中制造出的光栅耦合器中设置有：波导层以及埋氧层，所述埋氧层设置在所述波导层下方，所述埋氧层中设置有第一反射装置，所述波导层包括第一波导、第二波导以及光栅，包括：在仿真环境中，将目标光线输入所述光栅耦合器，通过所述第一波导引导所述目
标光线射入所述光栅，以及，通过所述第二波导中设置的第二反射装置，将透过所述光栅的光线反射给所述光栅，通过所述第一反射装置，将所述光栅垂直向下衍射的光线反射给所述光栅，以使所述光栅将所述目标光线、所述第一反射装置反射的光线以及所述第二反射装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射，得到衍射光线；监测所述衍射光线所生成的电场对应的电场强度以及所述衍射光线对应的相位；根据所述相位以及所述电场强度，确定所述第一反射装置与所述光栅的栅区之间的目标距离，作为第一目标距离，以及所述第二反射装置与所述光栅的栅区之间的距目标离，作为第二目标距离；根据所述第一目标距离以及所述第二目标距离，对上述光栅耦合器进行仿真制造。
[0011]可选地，根据所述相位以及所述电场强度，确定所述第一反射装置与所述光栅的栅区之间的目标距离，作为第一目标距离，以及所述第二反射装置与所述光栅的栅区之间的距目标离，作为第二目标距离，具体包括：确定所述电场强度的最大值和最小值之间的偏差，作为第一偏差，以及，确定所述相位的最大值和最小值之间的偏差，作为第二偏差；以最小化所述第一偏差和第二偏差的乘积为目标，对所述第一反射装置与所述光栅的栅区之间的距离进行调整，以确定所述第一目标距离，以及，对所述第二反射装置与所述光栅的栅区之间的距离进行调整，以确定所述第二目标距离。
[0012]可选地，根据所述第一目标距离以及所述第二目标距离，确定所述光栅耦合器的制造参数，具体包括：以最小化所述第二偏差为目标，对所述光栅中每个刻痕对应的刻蚀参数进行调整，得到目标刻蚀参数；根据所述第一目标距离、所述第二目标距离以及所述目标刻蚀参数，对所述光栅耦合器进行仿真制造。
[0013]本说明书提供了一种光栅耦合器的仿真制造装置，包括：输入模块，在仿真环境中，将目标光线输入所述光栅耦合器，通过所述第一波导引导所述目标光线射入所述光栅，以及，通过所述第二波导中设置的第二反射装置，将透过所述光栅的光线反射给所述光栅，通过所述第一反射装置，将所述光栅垂直向下衍射的光线反射给所述光栅，以使所述光栅将所述目标光线、所述第一反射装置反射的光线以及所述第二反射装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射，得到衍射光线；监测模块，监测所述衍射光线所生成的电场对应的电场强度以及所述衍射光线对应的相位；确定模块，根据所述相位以及所述电场强度，确定所述第一反射装置与所述光栅的栅区之间的目标距离，作为第一目标距离，以及所述第二反射装置与所述光栅的栅区之间的距目标离，作为第二目标距离；仿真模块，根据所述第一目标距离以及所述第二目标距离，对上述光栅耦合器进行仿真制造。
[0014]本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述光栅耦合器的仿真制造方法。
[0015]本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述光栅耦合器的仿真制造方法。
[0016]本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本说明书提供的光栅耦合器包括：波导层以及埋氧层，埋氧层设置在波导层下方，埋氧层中设置有第一反射装置，波导层包括第一波导、第二波导以及光栅，第一波导和所述第二波导分别位于在所述光栅的栅区两端，第二波导中设置有第二反射装置，第一波导用于引导目标光线射入光栅，第一反射装置用于将光栅垂直向下衍射的光线反射给光栅，第二反射装置用于将透过光栅的光线反射给光栅，光栅用于将目标光线、第一反射装置反射的光线以及第二反射装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射。
[0017]从上述方法可以看出，本说明书提供的光栅耦合器能够通过两个方向的反射装置将溢出的光线反射回光栅，以使光栅重新对反射回的光线进行衍射，而目前传统的光栅耦合器所衍射出的光线的光照强度会由中心向四周减弱，相比于传统的光栅耦合器，本说明书提供的光栅耦合器能够使衍射出的光线更加均匀，从而能够适用于对光强分布要求较高的领域。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：图1为本说明书中提供的一种光栅耦合器示意图；图2为本说明书中提供的一种光栅耦合器的仿真制造方法的流程示意图；图3为本说明书中提供的一种第一偏差和第二偏差的乘积与第一反射装置和光栅的栅区之间距离的对应关系示意图；图4为本说明书中提供的一种第一偏差和第二偏差的乘本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光栅耦合器，其特征在于，所述光栅耦合器包括：波导层以及埋氧层；所述埋氧层设置在所述波导层下方，所述埋氧层中设置有第一反射装置；所述波导层包括第一波导、第二波导以及光栅，所述第一波导和所述第二波导分别位于在所述光栅的栅区两端，所述第二波导中设置有第二反射装置；所述第一波导用于引导目标光线射入所述光栅；所述第一反射装置用于将所述光栅垂直向下衍射的光线反射给所述光栅，所述第二反射装置用于将透过所述光栅的光线反射给所述光栅，所述光栅用于将所述目标光线、所述第一反射装置反射的光线以及所述第二反射装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射。2.如权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，所述光栅耦合器包括：上包层和底层；所述上包层为透明结构，设置在所述波导层上方，用于将所述光栅垂直向上衍射的光线透过所述上包层输入指定器件；所述底层设置在所述埋氧层下方，所述底层的材料包括：硅。3.如权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，所述第二反射装置反射面的面积不小于所述光栅的栅区的面积。4.如权利要求1所述的光栅耦合器，其特征在于，所述光栅中每个刻痕对应的刻蚀深度、占空比以及刻蚀周期相同。5.一种光栅耦合器的仿真制造方法，其特征在于，在仿真环境中制造出的光栅耦合器中设置有波导层以及埋氧层，所述埋氧层设置在所述波导层下方，所述埋氧层中设置有第一反射装置，所述波导层包括第一波导、第二波导以及光栅，包括：在仿真环境中，将目标光线输入所述光栅耦合器，通过所述第一波导引导所述目标光线射入所述光栅，以及，通过所述第二波导中设置的第二反射装置，将透过所述光栅的光线反射给所述光栅，通过所述第一反射装置，将所述光栅垂直向下衍射的光线反射给所述光栅，以使所述光栅将所述目标光线、所述第一反射装置反射的光线以及所述第二反射装置反射的光线向垂直向上的方向进行衍射，得到衍射光线；监测所述衍射光线所生成的电场对应的电场强度以及所述衍射光线对应的相位；根据所述相位以及所述电场强度，确定所述第一反射装置与所述光栅的栅区之间的目标距离，作为第一目标距离，以及所述第二反射装置与所述光栅的栅区之间的距目标离，作为第二目标距离；根据所述第一目标距离以及所述第二目标距离，对上述权利要求1~4任一项所述的光栅耦合器进行仿真制造。6.如权利要求5所述的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王敬好，胡辰，储涛，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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