用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器的制作方法

本技术涉及半导体，具体涉及用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器。

背景技术：

1、在通信领域中，硅光电子芯片由于其集成度高、调制速率快、功耗小等优点，是未来大数据、人工智能、未来移动通信领域发展的方向；同时硅基光电子器件制造加工工艺与cmos工艺兼容，已经开始规模化生产。由于硅光产品的封装形态需求，大部分芯片的光i/o口为边缘水平耦合(edge coupler，ec)方案，这种方案主要优点是插损小带宽大，能够很好的适配光器件封装需求。但，边缘耦合也给硅光晶圆的产品测试带来很大挑战：需要将垂直光纤探头进行90度转弯变为水平光路，同时测试时将光探头深入到晶圆的切割道内部，才能实现与水平光路耦合。

2、然而，现有光纤尺寸和形态无法满足该测试需求，只能应用到光栅垂直耦合(grating coupler，gc)测试，因此，需要开发一种能够进行晶圆级的边缘耦合器，实现硅光产品的低成本高效率测试。

3、基于上述问题，本实用新型提出来一种新的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器。

技术实现思路

1、基于上述表述，本实用新型提供了一种用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，以提供一种能够直接进行边缘耦合、同时满足多通道不同间隔需求、通道间隔精度高、且低成本的新型光耦合器。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本实用新型提供一种用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，包括：光芯片、水平耦合器、光传输波导、光栅耦合器及光纤阵列；

4、所述水平耦合器、所述光传输波导和所述光栅耦合器均同侧设于所述光芯片上；

5、所述水平耦合器设于所述光芯片的一端，所述光栅耦合器设于所述光芯片的另一端；所述光传输波导连接于所述水平耦合器和所述光栅耦合器之间；

6、所述光纤阵列设于所述光芯片靠近所述水平耦合器的一端。

7、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

8、进一步地，所述光芯片为减薄光芯片。

9、进一步地，所述水平耦合器、所述光传输波导和所述光栅耦合器沿直线布设。

10、进一步地，所述水平耦合器的出光通道为单通道或多通道。

11、进一步地，所述水平耦合器的出光角度可调节。

12、进一步地，所述光芯片的水平耦合器端与所述光纤阵列耦合固定连接，用于作为测试光入光口或出光口。

13、进一步地，所述光芯片的光栅耦合器端用于与待测芯片的水平耦合器对准，以进行出入光耦合。

14、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

15、本实用新型提供的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器中的光芯片可以作为与待测光器件耦合的光探针，在光芯片的一端设置水平耦合器ec，在光芯片的另一端设置光栅耦合器gc，水平耦合器ec和光栅耦合器gc通过片上光传输波导连接，光芯片的ec端与光纤阵列耦合固定，可以作为测试光入光口或出光口，光芯片的gc端垂直深入待检测的晶圆沟槽内部，gc与待测芯片水平耦合器对准，进行出入光耦合，以实现晶圆级边缘耦合测试。

技术特征：

1.一种用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，其特征在于，包括：光芯片、水平耦合器、光传输波导、光栅耦合器及光纤阵列；

2.根据权利要求1所述的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，其特征在于，所述光芯片为减薄光芯片。

3.根据权利要求2所述的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，其特征在于，所述水平耦合器、所述光传输波导和所述光栅耦合器沿直线布设。

4.根据权利要求3所述的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，其特征在于，所述水平耦合器的出光通道为单通道或多通道。

5.根据权利要求4所述的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，其特征在于，所述水平耦合器的出光角度可调节。

6.根据权利要求1所述的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，其特征在于，所述光芯片的水平耦合器端与所述光纤阵列耦合固定连接，用于作为测试光入光口或出光口。

7.根据权利要求6所述的用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，其特征在于，所述光芯片的光栅耦合器端用于与待测芯片的水平耦合器对准，以进行出入光耦合。

技术总结
本技术提供一种用于硅基光电晶圆边缘耦合测试的光耦合器，包括光芯片、水平耦合器、光传输波导、光栅耦合器及光纤阵列；水平耦合器、光传输波导和光栅耦合器均同侧设于光芯片上；水平耦合器设于光芯片的一端，光栅耦合器设于光芯片的另一端；光传输波导连接于水平耦合器和光栅耦合器之间；光纤阵列设于光芯片靠近水平耦合器的一端。该光耦合器能够直接进行边缘耦合、同时满足多通道不同间隔需求、通道间隔精度高，以实现晶圆级边缘耦合测试，且成本低。

技术研发人员：张宗锁,刘思旸,麦志洪,王振国,孔熙,沈晓安
受保护的技术使用者：湖北九峰山实验室
技术研发日：20231024
技术公布日：2024/5/29