本发明涉及光通信，尤其是一种模斑转换器，以及该模斑转换器的制作方法。
背景技术：
1、半导体激光器在光通信中作为光源使用，可以通过直调制或者外调制将要传输的信号加载在光上通过光纤进行长距离传输。
2、半导体激光器的出光功率一般在毫瓦量级，为了增加光在光纤中的传输距离，需要增加半导体激光器的出光功率或者提高半导体激光器输出光与光纤的耦合效率。半导体一般采用浅刻蚀脊波导结构，因为受有源层厚度的限制，垂直方向的光场集中在有源区，所以垂直方向的发散角一般比水平方向大很多，使得半导体激光器的远场为一个椭圆形光斑，基于浅刻蚀脊波导的半导体激光器的远场光斑发散角的半高全宽(fwhm)水平方向一般在20°左右，垂直方向一般大于40°。
3、而通常光纤的光斑为圆形光斑，如果直接将浅刻蚀脊波导的半导体激光器的输出光和光纤进行耦合，耦合效率会降低，因此，需要在半导体激光器的输出端集成模斑转换器来降低垂直方向的发散角，使得输出光的远场尽可能为圆形光斑，以尽可能地来提高耦合效率。
技术实现思路
1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种模斑转换器，使得半导体激光器输出光的远场为圆形光斑，从而提高耦合效率。
2、本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述模斑转换器的制作方法。
3、本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种模斑转换器，包括浅刻蚀脊波导，其特征在于：
4、所述模斑转换器还包括深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导，沿着光路，所述浅刻蚀脊波导、深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导三个区域依次布置；
5、所述模斑转换器包括从上往下布置的上包层、下包层和衬底：
6、在所述浅刻蚀脊波导区域，所述上包层和下包层之间设置有波导芯层，所述下包层和衬底之间设置有牺牲层；
7、在所述深刻蚀掩埋波导区域，所述上包层和下包层内部包裹有波导芯层；
8、在所述inp矩形波导区域，所述下包层和衬底之间设置有空气隔热层。
9、通过设置浅刻蚀脊波导、深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导，利用深刻蚀掩埋波导使得浅刻蚀脊波导模式转换到inp矩形波导，进而利用inp矩形波导输出圆形光斑，以便于用于半导体激光器和光纤的耦合，提高耦合效率。
10、优选的，从浅刻蚀脊波导到inp矩形波导，所述深刻蚀掩埋波导的波导芯层的宽度从w4逐渐减小至0。
11、优选的，所述浅刻蚀脊波导的波导宽度为w1，并且满足w4≥w1，以避免浅刻蚀脊波导和深刻蚀掩埋波导模式不匹配带来的额外的损耗。
12、为提高inp矩形波导的机械强度和稳定性，所述inp矩形波导的上包层和下包层的外表面以及衬底的上表面覆盖有用于支撑的绝缘层。
13、本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的模斑转换器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
14、1)一次外延生长：在衬底上一次外延生长牺牲层，下包层和波导芯层；
15、2)波导芯层刻蚀：步骤1)得到的外延结构沿光传输方向分为初始的浅刻蚀脊波导、深刻蚀掩埋波导和悬空的inp矩形波导三个区域，刻蚀深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导区域的波导芯层，使得从浅刻蚀脊波导到inp矩形波导，所述深刻蚀掩埋波导的波导芯层的宽度从w4逐渐减小至0，所述inp矩形波导的波导芯层宽度为0；
16、3)二次外延上包层：在步骤2)得到的器件的最上层表面二次外延上包层，由此使得深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导区域的波导芯层包裹在上包层和下包层内部，而浅刻蚀脊波导的波导芯层置于上包层和下包层之间；
17、4)刻蚀深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导：对深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导进行波导刻蚀；
18、5)浅刻蚀脊波导刻蚀：对浅刻蚀脊波导进行波导刻蚀；
19、6)氧化硅介质膜沉积：在完成波导刻蚀后的三个区域的表面沉积一层氧化硅介质膜；
20、7)制作inp矩形波导支撑层：用光刻胶作为掩膜刻蚀深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导的氧化硅介质膜；
21、8)牺牲层湿法腐蚀：用湿法腐蚀氧化硅介质膜被刻蚀掉部分的深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导的牺牲层，成为空气隔热层，使得整个inp矩形波导区域的波导悬空。
22、与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置浅刻蚀脊波导、深刻蚀掩埋波导和inp矩形波导，利用深刻蚀掩埋波导使得浅刻蚀脊波导模式转换到inp矩形波导，进而利用inp矩形波导输出圆形光斑，以便于用于半导体激光器和光纤的耦合，提高耦合效率。
1.一种模斑转换器，包括浅刻蚀脊波导(1)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的模斑转换器，其特征在于：从浅刻蚀脊波导(1)到inp矩形波导(3)，所述深刻蚀掩埋波导(2)的波导芯层(13)的宽度从w4逐渐减小至0。
3.根据权利要求2所述的模斑转换器，其特征在于：所述浅刻蚀脊波导(1)的波导宽度为w1，并且满足w4≥w1。
4.根据权利要求1所述的模斑转换器，其特征在于：所述inp矩形波导(3)的上包层(12)和下包层(14)的外表面以及衬底(16)的上表面覆盖有用于支撑的绝缘层(11)。
5.一种如权利要求1～4中任一项所述的模斑转换器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
