Интеграция двумерных и трехмерных оптических волноводов на чипе

В настоящей работе рассматривается возможность интегрирования двумерных планарных волноводов с трехмерным на оптическом чипе. В качестве волноводного материала для планарных элементов используется нитрид кремния (Si3N4), с помощью которого можно создавать фотонные устройства с низкими потерями в инфракрасном диапазоне. Рабочая длина волны составляет 1550 нм. Выбор нитрида кремния также обусловлен тем, что планарные оптические элементы из него могут быть произведены с помощью электронно-лучевой литографии в лабораторных условиях. Таким образом, нитрид кремния может быть использован для изготовления оптических чипов, в которых он используется как волноводный сердечник. Электронно-лучевая литография позволяет производить только двумерные оптические чипы. На практике для подвода и вывода излучения из оптического чипа, а также для передачи излучения между отдельными функциональными элементами чипа требуется изготовление оптических мостов с использованием различных технологий изготовления. В настоящей работе был предложен и исследован новый подход к созданию 3-х мерных нано мостов (волноводов) с заданными пространственными и оптическими характеристиками с использованием двухфотонной литографии - Direct Laser Writing (DLW). Данный метод позволяет производить 3-х мерный волновод из полимерного материала поверх планарных элементов