纳米光波导器件制造科学问题及关键技术研究

项目名称： 纳米光波导器件制造科学问题及关键技术研究

项目编号： No.91123036

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 张文栋

作者单位： 太原理工大学

项目金额： 300万元

中文摘要： 降低纳米光波导表面粗糙度，制造超低损耗纳米光波导，实现其高效片间光互连与片内光耦合，是集成光电子器件，特别是高灵敏探测器、生化传感器、光通讯等器件发展的关键，也是基础微腔物理、腔量子电动力学、量子光学、非线性效应研究的重要基础。本项目以集成纳米光波导惯性器件制造为牵引，研究纳米光波导表面自由能最低原理，提出且利用粗糙度为亚纳米量级的硅基纳米光波导表面H2退火抛光工艺，进而结合XeF2硅基衬底局部刻蚀悬空工艺，实现小于0.01 dB/cm超低损耗、Q参数优于10E6的CMOS硅基光波导环形谐振腔的制备；引入并优化垂直耦合光栅技术及加工工艺，实现芯片之间高效互联，最终实现纳米光波导陀螺优化结构并验证其陀螺效应，为研发新型MOEMS陀螺惯性器件打下基础。同时，项目还开展纳米制造过程中应力测试与控制等方面研究，研究实现超低损耗光波导、高Q值纳米光波导谐振腔的一体化集成制造方法。

中文关键词： 纳米光波导器件；表面光滑化机理；环形谐振腔；陀螺效应；

英文摘要：

英文关键词： Nanometer optical waveguide devices；Surface smoothing mechanism；Ring resonator；Gyroscopic effect；