[發明專利]光電芯片、包括其的測量系統和用于評估光纖Bragg光柵的反射光譜的方法

有效

• 申請號: 201880055141.X
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN111051829B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 馬庫斯·施密德
• 申請（專利權）人: 福斯4X股份有限公司
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/12;G01J9/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 邰鳳珠;劉繼富

本發明涉及一種光電芯片(1)，包括以下元件：光入口(11)；波長敏感型的光學濾波器(20)；用于測量第一光強度的第一光電元件(30)，特別是第一光電二極管，所述第一光電元件(30)布置為使得經由光入口(11)穿過光電芯片(1)并且被濾波器(20)透射的光撞擊第一光電元件(30)；以及用于測量第二光強度的第二光電元件(40)，特別是第二光電二極管，所述第二光電元件(40)布置為使得經由光入口穿過光電芯片(1)并且被濾波器(20)反射的光(50)撞擊第二光電元件(40)。

技術領域

本公開的實施例涉及一種光電芯片、一種包括光電芯片的測量系統和一種用于評估使用光電芯片的光纖Bragg光柵的反射光譜的方法。

在使用光的測量技術應用中，在許多情況下需要評估用于測量的光的反射光譜或透射光譜。例如，光在其光譜特性上受例如光纖Bragg光柵的光柵的光學元件的影響，并且評估已經受到這種影響的光的光譜特性。光的光譜特性包括例如取決于波長的強度的最小值或最大值。

背景技術

已知通常在用于各個光學和電氣/電子元件的共用晶片上或晶片中的光電芯片，光學和電氣或電子元件布置在光電芯片上或光電芯片中并且以混合的光學和電氣系統的形式互連。

圖4示出了常規光電芯片101的示例。將光波導110插入到芯片101中，所述光波導的插入端形成用于入射光150的光入口111。入射光150例如是在其從光源(未示出)到光入口111的傳播路徑上其光譜特性已經改變的光，其中芯片101的一些或全部另外的元件用于測量感興趣的光譜特性或光譜特性變化。通常，入射光150的強度的與波長相關的最大值受到形成在光波導110中的光纖Bragg光柵(未示出)的影響或偏移。

進入芯片101的光150被分束器120分成第一光部分151和第二光部分152。第一光部分151隨后在其透射中通過光學濾波器130，該光學濾波器執行取決于波長的對光的濾波。離開光學濾波器130的經濾波的光153撞擊濾波器光電二極管140，在所述濾波器光電二極管處，經濾波的光根據其強度生成電測量信號。

第二光部分152撞擊參考光電二極管160，在所述參考光電二極管處，第二光部分根據其強度生成電參考信號。第二光部分152未進行濾波。例如在評估電路(未示出)中，將測量信號的值除以參考信號的值。經由光學濾波器130的校準模型，可以從由此獲得的商中推導出光波導110內的光纖Bragg光柵的波長。

光電芯片101尤其由于分束器120而具有相對復雜的結構，并且由于分束器120而導致靈敏度低。其中降低了光電芯片101的復雜性和/或改善了靈敏度的解決方案是理想的。

發明內容

本公開的實施例提供了一種具有權利要求1的特征的光電芯片。此外，本公開的實施例提出了一種具有權利要求8的特征的測量系統，其使用本文公開的光電芯片。此外，本公開的實施例提供一種具有權利要求9的特征的用于評估光纖Bragg光柵的反射光譜的方法，其中使用了本文公開的光電芯片。

根據實施例，提出了一種包括以下元件的光電芯片：光入口；波長敏感型的光學濾波器；用于測量第一光強度的第一光電元件，特別是第一光電二極管，所述第一光電元件布置為使得經由光入口進入光電芯片并且被光學濾波器透射的光撞擊第一光電元件；以及用于測量第二光強度的第二光電元件，特別是第二光電二極管，所述第二光電元件布置為使得經由光入口進入光電芯片并且在光學濾波器處被反射的光撞擊第二光電元件。

本文所公開的測量系統的特征在于本文所述的光電芯片以及耦合到光入口的光波導，所述光波導包括至少一個光纖Bragg光柵。