Photonisch integrierter Chip, optisches Bauelement mit photonisch integriertem Chip und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen photonisch integrierten Chip (2) mit einem Substrat (20), einer Mehrzahl an auf einer Oberseite (21) des Substrats (20) angeordneten Materialschichten, einem optischen Wellenleiter, der in einer oder mehreren wellenführenden Materialschichten des Chips (2) integriert ist, und einem in dem optischen Wellenleiter ausgebildeten Gitterkoppler (60), der eine Strahlumlenkung von in dem Wellenleiter geführter Strahlung in Richtung aus der Schichtebene der wellenführenden Materialschicht oder der wellenführenden Materialschichten heraus oder eine Strahlumlenkung von in den Wellenleiter einzukoppelnder Strahlung in Richtung in die Schichtebene der wellenführenden Materialschicht oder der wellenführenden Materialschichten hinein bewirkt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einer oberhalb oder unterhalb des optischen Gitterkopplers (60) befindlichen Materialschicht des Chips (2) oder in mehreren oberhalb oder unterhalb des optischen Gitterkopplers (60) befindlichen Materialschichten oder auf der Rückseite des Substrats (20) eine optische Beugungs- und Brechungsstruktur (100, 100a) integriert ist, die eine Strahlformung der Strahlung vor Einkopplung in den Wellenleiter oder nach dem Auskoppeln aus dem Wellenleiter vornimmt. With respect to the chip, the invention provides for an optical diffraction and refraction structure (100, 100a) to be integrated in a material layer of the chip (2) above or below the optical grating coupler (60) or in a plurality of material layers above or below the optical grating coupler (60) or on the rear side of the substrate (20), which diffraction and refraction structure carries out beam shaping of the radiation before it is coupled into the waveguide or after it has been coupled out of the waveguide.