我們華林科納報道了商用合成單晶金剛石中帶有單片光柵耦合器的毫米長條形波導的設計、制造和表征。為了最大限度地減少單晶金剛石薄板的器件占地面積和晶片楔的影響，我們采用了卷曲波導布局。這些器件是使用電子束光刻和反應離子蝕刻制造的。為了提高光柵蝕刻掩模的電子束圖案化精度，我們對光柵和錐形進行了鄰近效應補償。線性表征結果表明，在光纖通信C波段，波導衰減為6.5dB/mm，光柵傳輸為-6.3dB。這些結果證明了用單晶金剛石制作長波導和集成光柵耦合器的可行性。我們的研究結果將有助于進一步探索集成單晶金剛石器件中的量子和非線性光學。

集成光子器件已經在單晶、多晶和納米金剛石材料中得到了證明。世界各地的幾個研究小組已經使用了不同的制造方法，要么依靠具有電感耦合等離子體反應離子蝕刻（ICP RIE）的電子束光刻（EBL），要么依靠聚焦離子束（FIB）銑削。與FIB銑削相比，EBL和ICP RIE的結合具有實現更高精度的優勢，并提供了實現更復雜器件設計的可能性。迄今為止實現的大多數器件都是在絕緣體上的分層金剛石（DOI）襯底中制造的，該襯底在埋入氧化物（SiO2）層的頂部具有金剛石膜。

到目前為止，用于將光耦合到單晶DOI光子器件中和從單晶DOI光器件耦合出的方法主要基于邊緣耦合、光纖錐形耦合或光柵輔助顯微鏡-物鏡耦合。在各種光耦合方法中，光柵光纖芯片耦合方法提供了相對較高的效率和器件布局靈活性，以及自動化晶圓級測試的可能性。另一個優點是，通過在器件中集成單片光柵耦合器，避免了用邊緣耦合所需的聚合物波導延伸覆蓋金剛石波導的額外光刻步驟。然而，據我們所知，為電信波長的平裂光纖耦合而優化的光柵耦合器很少在單晶DOI光子器件中得到證明。此外，最近在上述SCDMW樣本上展示的光柵耦合器具有?15dB的相對較低的耦合效率，為了實現實際應用，應該進一步提高耦合效率。

與單晶DOI襯底相比，在聚/納米晶體DOI襯底中制造集成器件的挑戰性較小，因為前者可以通過在現有晶圓級SiO2襯底上通過等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）直接生長金剛石層來制備。以這種方式制造的聚/納米晶體DOI襯底不會受到晶片楔的影響。在多晶硅DOI襯底上實現了各種高質量的片上器件，包括Q因子高達11000的環形諧振器、傳輸損耗為5.3dB/mm的長達4.6mm的波導以及耦合效率為?5dB的單片光柵耦合器。

我們華林科納使用光柵耦合器在片上金剛石波導和G.652標準電信單模光纖之間耦合1550nm的TE偏振光。由于楔形金剛石晶片不適合實現精確的部分蝕刻光柵輪廓，我們設計了一種二元光柵耦合器，在整個金剛石層中完全蝕刻光柵溝槽。

為更好的服務客戶，華林科納特別成立了監理團隊，團隊成員擁有多年半導體行業項目實施、監督、控制、檢查經驗，可對項目建設全過程或分階段進行專業化管理與服務，實現高質量監理，降本增效。利用仿真技術可對未來可能發生的情況進行系統的、科學的、合理的推算，有效避免造成人力、物力的浪費，助科研人員和技術工作者做出正確的決策，助力工程師應對物理機械設計和耐受性制造中遇到的難題。

審核編輯：湯梓紅