孙翔宇　孙德贵

摘要：本文通过Opti-BPM软件设计了一种新型的脊形光波导器件，并分析了不同宽度、厚度及底模的厚度对这种光波导器件输出功率的影响，加工成实验样片，进行在光学耦合平台上测试，将两种结果相对比。先在BaTiO3薄膜上沉积Si3N4薄膜，刻蚀出Si3N4脊，形成基于钛酸钡晶体薄膜的氮化硅脊形波导。

关键词：Si3N4薄膜 光波导 等离子体刻蚀

随着光通信技术的快速发展，光通信领域对信息存储量和传输速度的要求越来越高，对新型集成光通信器件的研究与开发成为亟待解决的问题之一。为了适应光信息技术和光通信技术的发展需求，集成光学技术渐渐发展起来，逐步走向微小型化和集成化。

由于光波导技术能达到智能光电器件的要求，目前人们越来越重视研究各类型的光波导器件，研究方向是把各类型的电光调制器、光交换器件、光波导器件等有源和无源器件与控制电路建立在一个半导体上，令它具有光路连接耦合和控制光电子器件等多种器件功能，还能实现声光、电光、磁光、光电等物理效应。与之前的分立元件相比，目前的光波导器件由于逐渐向高折射率差、亚微米级、高调制效率和速度以及高兼容性等方向发展，所以具有集成度高、功耗较低、可应用性高和稳定性好等优点，可以达到高效能的通信功能。

一、基于钛酸钡薄膜的氮化硅脊形波导结构设计

本设计的是对称的脊形波导结构。在脊形波导层沉积一层SiO2薄膜，厚度为1μm， 在波长为1550nm下，MgO、BaTiO3、Si3N4和SiO2的折射率分别为1.7、2.29、2和1.45。……