Abstract
由於積體光學元件（Integrated Optic Components）的蓬勃發展，因此如何在矽（Si）基板上面來設計光學元件便成為當今熱門研究。本論文主要是在探討在矽晶圓上設計Y型分光器(Y-branch beam splitter)，而Y型分光器基本的架構為光波導，因此我們在此先利用目前最具可信度的BPM(Beam Propagation Method)光學模擬軟體來模擬出單模波導的尺寸規格，並以此單模波導來設計1×8 Y型分光器及1×8MMI分光器，並探討不同分光曲線及角度所造成的分光損失（excess loss），還有探討光纖跟波導因為模態的不匹配所造成的耦合損失(coupling loss)，並針對這些損失來著手改善，以期能設計出最低損失的1×8 分光器。 當我們模擬出最佳化的1×8 分光器後，便要開始著手實現它，我們先利用PECVD(Plasma-Enhancement Chemical Vapor Deposition 電漿輔助化學氣象沈積)在矽晶片上面沈積一層緩衝層(buffer layer)，因為矽晶片的折射率遠高於我們導光層的折射率，因此在此必須沈積一層比較厚的 來降低漏損耗（Leakage loss），然後再沈積一層折射率比 緩衝層高的材質當導光層(guiding layer)，在此我們採用摻磷的 當導光層材質，接下來利用半導體相關製程技術，將我們的元件完整無誤的呈現出來。例如利用微影製程技術將我們的波導形狀定義出來，再利用RIE離子反應乾蝕刻將波導蝕刻成脊狀波導，並藉由掃瞄式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope, SEM)來觀察蝕刻後的波導形狀與尺寸，最後再沈積一層 當披覆層(cladding layer)，然後研磨拋光便完成了我們所要設計的1×8 分光器，再來打光量測分析實際跟模擬之間的差異。