[發明專利]一種片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機

有效

• 申請號: 202111230388.0
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113671464B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 黃錦熙;單子豪;鐘鍇;李佳杰
• 申請（專利權）人: 杭州視光半導體科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機，其特征在于，包括光開關陣列、收發檢測矩陣和電開關陣列；

所述光開關陣列由一個1xN的光開關和N個1xM的分束器組成；所述光開關陣列的輸入光信號通過1xN的光開關，得到N束光的分時輸出，分別進入對應1xM的分束器，得到MxN的光信號輸出矩陣；

所述電開關陣列由M個Nx1的電開關和M個模數轉換器組成；

所述收發檢測矩陣由MxN個像素單元組成，每個像素單元包括兩級2x2分束器；第一級2x2分束器的第一輸入口作為所述像素單元的輸入口，接收所述光開關陣列對應位置的輸出光信號，通過位于準直透鏡焦平面的作為所述像素單元的收發口的第一輸出口出射到自由空間，通過第二輸出口傳輸至第二級2x2分束器的第一輸入口，作為片上相干檢測的參考光；自由空間返回的光信號通過所述第一級2x2分束器的第一輸出口接收，經所述第一級2x2分束器的第二輸入口傳輸至所述第二級2x2分束器的第二輸入口，作為片上相干檢測的信號光；所述第二級2x2分束器的兩個輸出口作為片上相干檢測口，通過光電探測器轉換成電信號后，作為所述電開關陣列對應位置的輸入；

所述收發檢測矩陣的MxN個像素單元中，每行的N個像素點通過Nx1的電開關，通向對應的模數轉換器，對M行進行相同操作，實現對MxN個電信號的模數轉換。

2.根據權利要求1所述的片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機，其特征在于，所述光開關陣列的輸入光信號由依次連接的激光器、光調制器和光放大器生成。

3.根據權利要求2所述的片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機，其特征在于，所述激光器采用窄線寬激光器。

4.根據權利要求2所述的片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機，其特征在于，所述光調制器采用強度調制或相位調制方法，利用電光特性或聲光特性實現調制；所述光放大器選用光纖放大器或半導體光放大器。

5.根據權利要求1所述的片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機，其特征在于，所述光開關陣列、所述收發檢測矩陣和所述電開關陣列分別在不同的芯片上實現；所述光開關陣列在光子集成電路芯片上實現；所述電開關陣列在集成電路芯片上實現；所述收發檢測矩陣通過光子集成電路芯片和集成電路芯片異質集成實現，具體實現方式為晶圓鍵合。

6.根據權利要求5所述的片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機，其特征在于，所述光開關陣列、所述收發檢測矩陣和所述電開關陣列對應的芯片的集成方式采用：通過硅中介層連接，或者通過流片工藝直接將集成電路芯片和光子集成電路芯片流在同一芯片上，或者通過晶圓鍵合直接進行3D堆疊。

7.根據權利要求1-6任一項所述的片上相干檢測的掃描同軸面陣收發機，其特征在于，所述光電探測器由平衡探測器和跨阻放大器實現，所述第二級2x2分束器的兩個輸出口連接所述平衡探測器的兩個輸入口，所述平衡探測器的輸出口通過所述跨阻放大器進行放大，將電信號傳輸至所述電開關陣列。