一种集成光学相控阵芯片制造技术

本发明专利技术提供的一种集成光学相控阵芯片，包括设置于相控波导阵列一侧的平板区，所述相控波导阵列的光束输出至所述平板区；所述平板区包括层叠设置的衬底层、芯层和包层，相对于所述相控波导阵列的另一端设置有角度扩展结构；所述角度扩展结构为可改变入射光线传播路径的光学结构。通过在一维相控芯片输出平板区增加片上透镜或光栅结构，扩大扫描角度范围，提高芯片工作性能，同时结构紧凑，具有高可靠性的优点。相比现有技术采用多个芯片组合扩展角度的方案，降低了系统的复杂度、控制难度、以及系统的成本。使用片外光栅或透镜控制扫描角度的方案，本发明专利技术利于芯片的小型化，使组装过程更为简单，同时增加了系统的可靠性。

An Integrated Optical Phased Array Chip

An integrated optical phased array chip provided by the invention includes a planar area on one side of the phased waveguide array, the beam of the phased waveguide array is output to the planar area, the planar area includes a laminated substrate layer, a core layer and a cladding layer, and an angular expansion structure is arranged relative to the other end of the phased waveguide array; the angular expansion structure can be changed into the planar area. Optical structure of ray propagation path. By adding on-chip lens or grating structure in the output flat area of one-dimensional phase-controlled chip, the scanning angle range is enlarged, and the performance of the chip is improved. At the same time, the structure is compact and has the advantage of high reliability. Compared with the existing technology, the scheme of multi-chip combination expansion angle reduces the complexity, control difficulty and cost of the system. The method of controlling scanning angle by using Out-of-chip grating or lens is beneficial to the miniaturization of the chip, simplifies the assembly process and increases the reliability of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种集成光学相控阵芯片
本专利技术涉及光学相控阵
，具体涉及一种集成光学相控阵芯片。
技术介绍
激光雷达通过发射扫描激光束，接收反射回波实现距离或形貌的探测，在无人机，自动驾驶，环境监测等领域有着广泛的应用。激光雷达实现光束扫描的常见方案包括机械旋转，微机电系统及光学相控阵。光学相控阵技术是指通过调制方式使阵列波导之间产生特定位相差，实现光束角度的旋转，与机械旋转和MEMS光束扫描方案相比，光学相控阵雷达不含转动元件，扫描速度快，扫描范围大，集成度高，可靠性高，成本低等优点。实现光学相控阵波导相位调制的原理包括液晶、酷钛酸铅镧陶瓷、铌酸锂等材料的电光效应，硅基集成光学芯片的热光效应等。其中，硅基集成光学芯片与半导体CMOS工艺兼容，可实现光源探测器片上集成，结构紧凑，成本低。因此，基于硅基集成光学芯片的相控阵激光雷达具有很大的应用前景。光束扫描角度范围是激光雷达的重要性能参数之一。对于光学相控阵而言，输出光束的扫描角度范围主要受到输出单元之间间距的影响。输出单元间距越小，扫描角度范围越大。然而，输出光束的其他性能参数，如光束发散角，旁瓣抑制比同样受到输出单元间距的影响，输出单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成光学相控阵芯片，其特征在于：包括设置于相控波导阵列(1)一侧的平板区(2)，所述相控波导阵列(1)的光束输出至所述平板区(2)；所述平板区(2)包括层叠设置的衬底层(3)、芯层(4)和包层(5)，相对于所述相控波导阵列(1)的另一端设置有角度扩展结构；所述角度扩展结构为可改变入射光线传播路径的光学结构。

【技术特征摘要】
1.一种集成光学相控阵芯片，其特征在于：包括设置于相控波导阵列(1)一侧的平板区(2)，所述相控波导阵列(1)的光束输出至所述平板区(2)；所述平板区(2)包括层叠设置的衬底层(3)、芯层(4)和包层(5)，相对于所述相控波导阵列(1)的另一端设置有角度扩展结构；所述角度扩展结构为可改变入射光线传播路径的光学结构。2.根据权利要求1所述的集成光学相控阵芯片，其特征在于，所述角度扩展结构为凹透镜(6)或凸透镜。3.根据权利要求2所述的集成光学相控阵芯片，其特征在于，所述角度扩展结构为在所述包层(5)和所述芯层(4)远离所述相控波导阵列(1)的端部成型的曲面结构。4.根据权利要求1所述的集成光学相控阵芯片，其特征在于，所述角度扩展结构为反射镜(7)。5.根据权利要求4所述的集成光学相控阵芯片，其特征在于，所述角度扩展结构包括所述包层(5)和所述芯层(4)远离所述相控波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬伟，李文玲，田立飞，张新群，
申请(专利权)人：中科天芯科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11