1.一種中長波紅外熱光上轉(zhuǎn)換的全光光子集成器件,其特征在于,自下而上包括襯底層、光隔離層、光傳輸層和吸收增強層;
所述光傳輸層包括第一光傳輸波導(dǎo)、第一耦合波導(dǎo)、第一相移光柵、第二耦合波導(dǎo)、第二光傳輸波導(dǎo)、第一支撐結(jié)構(gòu)、第二支撐結(jié)構(gòu)、第一連接結(jié)構(gòu)和第二連接結(jié)構(gòu);
所述第一光傳輸波導(dǎo)與第一耦合波導(dǎo)平行錯開相鄰設(shè)置,兩者之間具有間隙;第一耦合波導(dǎo)的一端懸空,另一端與第一相移光柵的一端相連,第一相移光柵的另一端與第二耦合波導(dǎo)的一端相連,第二耦合波導(dǎo)的另一端懸空;第一連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一相移光柵的一側(cè)、第二連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一相移光柵的另一側(cè);第一連接結(jié)構(gòu)與第一支撐結(jié)構(gòu)相連,第二連接結(jié)構(gòu)與第二支撐結(jié)構(gòu)相連;
所述第一連接結(jié)構(gòu)、第一相移光柵、第二連接結(jié)構(gòu)、第一支撐結(jié)構(gòu)和第二支撐結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的整體的下方的光隔離層鏤空;所述第一耦合波導(dǎo)、第一相移光柵與第二耦合波導(dǎo)所構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)通過第一連接結(jié)構(gòu)、第一支撐結(jié)構(gòu)、第二連接結(jié)構(gòu)以及第二支撐結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的支撐體與光傳輸層其余部分相連;所述第二光傳輸波導(dǎo)與第二耦合波導(dǎo)平行錯開相鄰設(shè)置,兩者之間具有間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述光傳輸層還包括第三光傳輸波導(dǎo)、第二相移光柵;第二相移光柵的一端與第二光傳輸波導(dǎo)的一端相連,第二相移光柵的另一端與第三光傳輸波導(dǎo)的一端相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述襯底層的厚度大于50微米,所述光隔離層的厚度為1微米~10微米,所述光傳輸層的厚度為0.2微米~2微米。
4.如權(quán)利要求1或2所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述吸收增強層的厚度為0.01微米~0.2微米。
5.如權(quán)利要求1或2所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述第一光傳輸波導(dǎo)、第一耦合波導(dǎo)、第一相移光柵、第二耦合波導(dǎo)和第二光傳輸波導(dǎo)的高度相同,所述高度為0.2微米~2微米。
6.如權(quán)利要求1或2所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述第一支撐結(jié)構(gòu)、第二支撐結(jié)構(gòu)、第一連接結(jié)構(gòu)、第二連接結(jié)構(gòu)四者高度相同,所述高度為0.1微米~1微米。
7.如權(quán)利要求1或2所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述第一光傳輸波導(dǎo)、第二光傳輸波導(dǎo)、第一耦合波導(dǎo)、第二耦合波導(dǎo)以及第一相移光柵五者的寬度相同,所述寬度為0.2微米~1微米;所述第一光傳輸波導(dǎo)與第一耦合波導(dǎo)之間的間隙為0.01微米~0.2微米,第二光傳輸波導(dǎo)與第二耦合波導(dǎo)之間的間隙為0.01微米~0.2微米;所述第一耦合波導(dǎo)的長度為5微米~40微米、第二耦合波導(dǎo)的長度為5微米~40微米。
8.如權(quán)利要求1或2所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述第一連接結(jié)構(gòu)與第二連接結(jié)構(gòu)的寬度相同,所述寬度為2微米~10微米;第一連接結(jié)構(gòu)的長度為10微米~400微米,第二連接結(jié)構(gòu)的長度為10微米~400微米。
9.如權(quán)利要求1所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述第一相移光柵的相移長度為0.05微米~1微米、單側(cè)齒寬0.01微米~0.5微米、周期為0.2微米~1微米、占空比為30%~70%、包括50~400個周期,第一相移光柵的長度為10微米~400微米。
10.如權(quán)利要求1或2所述的全光光子集成器件,其特征在于,所述第一支撐結(jié)構(gòu)寬0.2微米~1微米、長15微米~450微米,所述第二支撐結(jié)構(gòu)寬0.2微米~1微米、長15微米~450微米。