[發(fā)明專利]一種高速光學(xué)延遲線芯片、裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010063075.X
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111158086A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫笑晨;馮寧寧;劉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州洛微科技有限公司
• 主分類號: G02B6/28
• 分類號: G02B6/28;G02B6/293;G02B6/32
• 代理公司: 杭州裕陽聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

1.一種高速光學(xué)延遲線芯片，其特征在于，包括：

通道選擇模塊、探測器模塊、環(huán)形波導(dǎo)模塊及閉環(huán)反射波導(dǎo)模塊；

通道選擇模塊包括N級熱光開關(guān)，其中：第一級至第N-1級熱光開關(guān)為MZ-MMI熱光開關(guān)，第N級熱光開關(guān)為1×2MMI熱光開關(guān)；第一級熱光開關(guān)的輸入端為耦合到芯片平面波導(dǎo)的外接光纖激光器光源，第一級熱光開關(guān)的第一輸出端連接探測器模塊，第一級熱光開關(guān)的第二輸出端連接第二級熱光開關(guān)的輸入端，第二級至第N-1級熱光開關(guān)的第一輸出端均經(jīng)過環(huán)形波導(dǎo)模塊與下一級熱光開關(guān)的輸入端連接，第二級至第N-1級熱光開關(guān)的第二輸出端均直接與下一級熱光開關(guān)的輸入端連接，第N級熱光開關(guān)的第一輸出端經(jīng)過環(huán)形波導(dǎo)模塊與閉環(huán)反射波導(dǎo)模塊連接，第N級熱光開關(guān)的第二輸出端直接與閉環(huán)反射波導(dǎo)模塊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速光學(xué)延遲線芯片，其特征在于，

所述MZ-MMI熱光開關(guān)均包括：第一干涉臂、第二干涉臂及2×2MMI耦合器；其中：第一干涉臂及第二干涉臂上均設(shè)有金屬加熱層，金屬加熱層外側(cè)設(shè)有外部電極，所述第一干涉臂與外部電極連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速光學(xué)延遲線芯片，其特征在于，

所述第一級熱光開關(guān)包括1個MZ-MMI熱光開關(guān)，所述第N級熱光開關(guān)包括2^(n-2)個MZ-MMI熱光開關(guān)/1×2MMI熱光開關(guān)，其中：N為正整數(shù)，N大于等于3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速光學(xué)延遲線芯片，其特征在于，

所述MZ-MMI熱光開關(guān)、1×2MMI熱光開關(guān)、環(huán)形波導(dǎo)模塊及閉環(huán)反射波導(dǎo)模塊均為單模波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速光學(xué)延遲線芯片，其特征在于，還包括：

直波導(dǎo)模塊；所述第二級至第N-1級熱光開關(guān)的第二輸出端均經(jīng)過直波導(dǎo)模塊與下一級熱光開關(guān)的輸入端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種高速光學(xué)延遲線芯片，其特征在于，

所述環(huán)形波導(dǎo)模塊由硅和/或二氧化硅材料制成，同時適應(yīng)于氮化硅和/或二氧化硅材料組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速光學(xué)延遲線芯片，其特征在于，

所述第一級熱光開關(guān)的輸入端通過水平耦合或垂直耦合實現(xiàn)外接光纖激光器光源與芯片平面波導(dǎo)之間的連接，所述水平耦合通過透鏡及設(shè)置于芯片上的倒錐形模斑轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)，所述垂直耦合通過平面光纖及設(shè)置于芯片上的光柵耦合器實現(xiàn)。

8.一種高速光學(xué)延遲線裝置，其特征在于，包括：

如權(quán)利要求1-7任一所述的一種高速光學(xué)延遲線芯片，以及外殼、光纖、光纖插座、透鏡、襯底及供電模塊，其中：光纖插座設(shè)置于外殼外側(cè)，光纖與所述光纖插座連接，用于將激光光纖光源傳遞至透鏡，所述透鏡設(shè)置于所述光纖插座與外殼之間，用于將激光光纖光源耦合至高速光學(xué)延遲線芯片平面波導(dǎo)處，襯底設(shè)置于外殼內(nèi)部，所述高速光學(xué)延遲線芯片設(shè)置于所述襯底上，與設(shè)置于外殼內(nèi)部的供電模塊連接，所述供電模塊用于為高速光學(xué)延遲線芯片供電。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高速光學(xué)延遲線裝置，其特征在于，

所述供電模塊上設(shè)置有外部芯片，高速延遲線芯片上設(shè)有的金屬電極與所述外部芯片連接，

所述外部芯片用于為高速延遲線芯片上設(shè)有的MZ-MMI熱光開關(guān)供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高速光學(xué)延遲線裝置，其特征在于，

所述光纖與光纖插座通過紫外固化膠的方式固定。