[發明專利]光學相控陣芯片的校正系統及校正方法

有效

• 申請號: 202011502569.X
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112630753B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陸梁軍;許維翰;周林杰;陳建平;劉嬌
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種光學相控陣芯片的校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

將準直激光反向輸入到待校正的光學相控陣芯片中，通過所述待校正的光學相控陣芯片對所述準直激光進行相干合束；

調節所述待校正的光學相控陣芯片的參數，使所述光學相控陣芯片的總線波導輸出的光功率最大化，從而實現芯片狀態校正；

將準直激光反向輸入到待校正的光學相控陣芯片中時，包括粗調步驟和精調步驟，其中：

所述粗調步驟包括：

通過判斷所述準直激光的光斑與陣列發射區域的重合度，來補償輸入角度變化引入的位移；

所述精調步驟包括：

獲取所述光學相控陣芯片總線波導中相干合束的光信號的光功率，并通過調整所述光學相控陣芯片和二維光束掃描模塊的相對位置使所述光信號的功率最大化。

2.根據權利要求1所述的校正方法，其特征在于，調節所述光學相控陣芯片的參數時，被調節的參數包括所述光學相控陣芯片的子通道相位補償器件的相位補償參數。

3.根據權利要求2所述的校正方法，其特征在于，在調節所述子通道相位補償器件的相位補償參數，包括以下步驟：

在不同波束成形角上反向輸入準直激光，并獲取總線波導中相干合束的光功率，并利用相位補償算法，優化得到當前角度上的波束成形時，各個子通道相位補償器件所需的最優驅動電信號。

4.根據權利要求3所述的校正方法，其特征在于，所述相位補償算法包括逐通道的一維搜索算法或者爬山算法、單純形法、高斯搜索中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的校正方法，其特征在于，將所述準直激光反向輸入到待校正的光學相控陣芯片中時，將所述準直激光照射至所述光學相控陣芯片的發射陣列區域。

6.一種光學相控陣芯片的校正系統，其特征在于，用于滿足光學相控陣芯片測試和封裝后光學相控陣收發機測試，包括：

紅外顯微觀察模塊，用于供用戶觀察獲取所述光學相控陣芯片反向輸入區域處準直激光的光斑圖像以及所述光學相控陣芯片表面；

二維光束掃描模塊，用于提供準直激光，且能夠調節所述準直激光的出射角度；

載物臺模塊，用于固定待校正的光學相控陣芯片或光學相控陣收發機，并用于調節所述光學相控陣芯片或光學相控陣收發機的空間位置；

光電轉換模塊，用于獲取所述光學相控陣芯片的總線波導中相干合束的光功率；

陣列化驅動控制模塊，用于連接至所述光學相控陣芯片的子通道相位補償器件，為所述子通道相位補償器件提供驅動電信號；

上位機，連接至所述陣列化驅動控制模塊，用于訪問和控制陣列化驅動控制模塊，最終驅動光學相控陣芯片中的子通道相位補償器件并保存子通道驅動電信號參數。

7.根據權利要求6所述的校正系統，其特征在于，所述的紅外顯微觀察模塊包括：

電動位移臺；

顯微鏡；

紅外相機，與顯微鏡鏡筒之間通過相機卡口與轉接件連接，所述顯微鏡的鏡筒通過夾具固定在所述電動位移臺上，且所述顯微鏡可以模塊化地插入分光鏡，以增加觀測端口用以觀測可見光。

8.根據權利要求6所述的校正系統，其特征在于，所述的二維光束掃描模塊包括掃描振鏡模塊、光學相控陣模塊中的任意一種，用于外部準直激光的反向輸入。

9.根據權利要求6所述的校正系統，其特征在于，所述的陣列化驅動控制模塊包括：

多通道可編程驅動電源，用于提供驅動電壓，以驅動調節所述子通道相位補償器件，實現晶圓級測試；

中大規模探針陣列卡，用于連接所述多通道可編程驅動電源以及所述光學相控陣芯片或所述光學相控陣收發機；

集成型陣列化驅動控制單元，包括用戶自主集成在所述光學相控陣收發機中的電學驅動陣列，所述電學驅動陣列與所述光學相控陣收發機對應的通信接口和通信協議相適應，供測試機構通過所述上位機訪問及調整對應驅動電壓，從而調節所述子通道相位補償器件。