[發明專利]一種低串擾的高效熱光移相器及其應用

在審

• 申請號: 202210075595.1
• 申請日: 2022-01-22
• 公開（公告）號: CN114488574A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 程立文;張家榮;陳志朋;劉鵬飛;羅雨中;張曦晨
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔

1.一種低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，包括：

襯底、設于所述襯底上的傳播波導和對所述傳播波導加熱的加熱器；

所述加熱器設置為環形彎曲結構；

所述傳播波導設置為螺旋彎曲結構，且其形狀貼合所述加熱器的形狀。

2.根據權利要求1所述的低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，所述傳播波導包括依次連接的第一輸入波導、調制波導和第一輸出波導，所述第一輸入波導、調制波導和第一輸出波導連接成螺旋彎曲結構，所述第一輸入波導設置在所述熱光移相器的波導輸入端到所述加熱器的始端旁，所述調制波導緊靠所述加熱器設置，所述第一輸出波導設置在遠離所述加熱器的一端。

3.根據權利要求1所述的低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，所述加熱器的材料為銅；所述第一輸入波導、所述調制波導和所述第一輸出波導的材料均為硅。

4.根據權利要求3所述的低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，所述傳播波導的長度為320μm，寬度為0.4μm，高度為0.2μm，其中調制波導的長度為160μm；

所述加熱器的長度為160μm，寬度為0.8μm，高度為0.26μm。

5.根據權利要求1所述的低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，所述調制波導與所述加熱器之間的間距為0.1μm，所述第一輸出波導與所述加熱器之間的間距為3μm。

6.根據權利要求1所述的低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，所述加熱器包括熱電極，所述熱電極的正電極和負電極分別分布在所述加熱器的始端和末端。

7.根據權利要求6所述的低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，所述正電極和負電極的材料均為鋁。

8.根據權利要求1所述的低串擾的高效熱光移相器，其特征在于，所述調制波導、所述第一輸出波導和所述加熱器均包裹在二氧化硅層里。

9.一種應用如權利要求1-8中任意一項所述的熱光移相器的光學相控陣，其特征在于，所述光學相控陣包括光分束器、光柵天線陣列和所述熱光移相器；

所述光分束器包括第二輸入波導和第二輸出波導，所述第二輸入波導用于將光信號引入所述光分束器，所述光分束器用于對進入所述光分束器的光信號進行等功率分束處理，使一個光信號變成多個光信號；

所述熱光移相器的波導輸入端與所述第二輸出波導連接；

所述光柵天線陣列與所述熱光移相器的波導輸出端連接，用于向自由空間散射光信號。

10.根據權利要求9所述的光學相控陣，其特征在于，所述熱光移相器包括設置在所述加熱器的始端的正電極和設置在所述加熱器的末端的負電極，所述光學相控陣還包括正負熱電極控制總線和數模轉換器，所述數模轉換器用于將解碼數據轉換成電壓信號輸入到所述正負極電極控制總線，所述正負熱電極控制總線分別與所述正電極和所述負電極連接，用于將電壓信號輸入到所述熱光移相器的正電極和負電極，使所述加熱器工作。