[发明专利]同质集成激光器、反射镜和探测器的通信芯片及制备方法在审
| 申请号： | 201910862907.1 | 申请日： | 2019-09-12 |
| 公开（公告）号： | CN110716260A | 公开（公告）日： | 2020-01-21 |
| 发明（设计）人： | 蔡玮;韩冰;王新迪;薛凯文 | 申请（专利权）人： | 南京工程学院 |
| 主分类号： | G02B6/12 | 分类号： | G02B6/12;G02B6/13;H01S5/187;H01S5/343 |
| 代理公司： | 32249 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) | 代理人： | 徐激波 |
| 地址： | 211167 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种同质集成激光器、反射镜和探测器的通信芯片及制备方法，芯片基于硅衬底氮化镓晶圆制备，采用相同工艺步骤制备了两个单片集成的激光二极管，反射镜在刻蚀激光二极管的阶梯状台阶时同时获得，激光二极管在受激辐射模式下工作时作为光源向外发射调制激光信号，在自发辐射模式下工作时作为探测器探测来自外部的激光信号，激光器发出的调制激光信号通过自由空间传输，经氮化镓反射镜反射后到达探测器。本发明的制备方法简化了工艺步骤，降低了工艺难度，提高了制备成功率，而且对准精度更高，制成的通信芯片能够实现基于镜面反射的同质集成片上高速激光通信，有效增强了通信芯片的通信性能，可广泛应用于激光通信和激光传感领域。 | ||
| 搜索关键词： | 制备 激光二极管 通信芯片 探测器 调制激光 工艺步骤 激光通信 氮化镓 反射镜 同质 自由空间传输 反射镜反射 集成激光器 阶梯状台阶 传感领域 单片集成 工艺难度 激光信号 镜面反射 受激辐射 通信性能 信号通过 自发辐射 激光器 硅衬底 集成片 晶圆 刻蚀 光源 成功率 对准 激光 探测 芯片 发射 外部 应用 | ||
【主权项】：
1.一种同质集成激光器、反射镜和探测器的通信芯片，其特征在于：所述通信芯片基于硅衬底氮化镓晶圆制备，所述硅衬底氮化镓晶圆包括缓冲层(2)和硅衬底层(1)，缓冲层(2)上设置激光器(A)、反射镜(B)和探测器(C)，所述激光器(A)和探测器(C)为采用相同工艺步骤制备的两个单片集成的激光二极管，主要由p-n结、绝缘隔离层(10)、p电极(11)和n电极(12)组成，所述反射镜(B)由p-n结组成，各p-n结通过对所述硅衬底氮化镓晶圆刻蚀而成。/n
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- 本发明公开了一种波长可控阵列波导光栅，其光栅色散方程符合如下公式：
其中λ为所述阵列波导光栅的工作波长，ΔL是所述波导阵列中相邻阵列波导的几何长度差，m是中心波长倍数，ns为自由传输区的有效折射率，nc为传输波导有效折射率，d1和d分别表示所述第一和第二自由传输区中阵列波导之间的间距，f1和f分别为所述第一平板波导和所述第二平板波导的焦距，x1和x分别表示所述输入波导和所述输出波导在罗兰圆上的位置。本发明的技术方案可通过调整输入波导和输出波导的位置来补偿工艺和设计偏差造成的中心波长偏移的问题。
- 单块物理可移位光波导-201380080655.8
- D·N·哈奇森;H·荣;J·赫克 - 英特尔公司
- 2013-12-03 - 2019-11-29 - G02B6/12
- 在光子集成电路(PIC)芯片内侧向延伸的光波导的一部分至少部分地摆脱基板而允许释放的波导端相对于基板以及相对于也制作在基板中的相邻的光子器件的物理移位。释放的波导端可以移位以调制光子器件与波导所传播的光模态之间的相互作用。在光子器件是光耦合器的实施例中，采用例如中阶梯光栅或阵列化波导光栅(AWG)，通过耦合器的模态传播可以经由释放的波导端的物理移位来调制。在一个这样的实施例中，通过以抵消光耦合器的温度相关性的方式使释放的波导端相对于耦合器移位，来降低集成光波分复用器(WDM)的热敏感度。
- 一种多通道EML集成组件及其AWG制作方法-201710773969.6
- 宋小平;徐红春;刘成刚;岳阳阳;郭浩荣 - 武汉光迅科技股份有限公司
- 2017-08-31 - 2019-11-26 - G02B6/12
- 本发明涉及光模块技术领域，提供了一种多通道EML集成组件及其AWG制作方法。组件包括管壳、温度监控电路和一体式TEC，包括一个共基板的热面和两个独立的冷面，第一冷面承载一热沉，热沉上设置有激光发射芯片；第二冷面承载一AWG，AWG的进光面设置有透镜阵列，AWG中用于传输汇聚后光信号波导段设置有第一凹槽，第一凹槽中设置有SOA芯片；热面固定在管壳的内壁上。本发明提供的多通道EML集成组件，不仅通过采用一体式TEC，将常规分离制作的激光器侧TEC和AWG侧TEC制作成共热面的一体式TEC，从而保证了激光器与AWG之间的耦合精度，并且可以实现无源耦合的目的。
- 一种光子人工智能芯片-201910791210.X
- 白冰;赵斌;杨钊 - 光子算数(北京)科技有限责任公司
- 2019-08-26 - 2019-11-22 - G02B6/12
- 本发明公开了一种光子人工智能芯片，包括：用于将电信号转换为光信号的调制器；与调制器相连、用于将光信号分成多束子光信号的光学分束器；与光学分束器相连且与子光信号一一对应、用于传输子光信号的光传输介质，其中，光传输介质为硅波导或光纤；用于接收子光信号并对子光信号进行计算的计算模块。本申请公开的上述技术方案，利用光学分束器将调制器所出射的光信号分成多束子光信号，以使得每个调制器可以负责多路光路的传输，从而增大光子人工智能芯片内所包含的传输光路的数量，以提高光子人工智能芯片并行计算的能力，同时减少调制器的使用数量，以降低光子人工智能芯片的面积和pin脚的数量，从而降低光子人工智能芯片封装和测试的难度。
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