一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及光通讯技术领域，具体涉及一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，包括：沿光线传输方向依次设置的光源和波导芯片；相控阵芯片，设于所述波导芯片的光线输出方向上，所述波导芯片输出端的波导模场直径与所述相控阵芯片波导输入端的模场直径一致或接近，在所述相控阵芯片与所述波导芯片耦合的接触面上设有耦合器，所述耦合器与所述相控阵芯片的夹角等于所述波导芯片的出射光线与所述波导芯片的夹角。本实用新型专利技术提供一种可以确定最佳耦合位置，减小功率损耗的光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置。

A coupling device of optical phased array chip and waveguide chip

【技术实现步骤摘要】
一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置
本技术涉及光通讯
，具体涉及一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置。
技术介绍
随着激光雷达技术的迅猛发展，其可应用于机器视觉、汽车辅助驾驶、电子游戏和医疗健康等领域。其中，由于光学相控阵芯片可提供高分辨率、自由寻址、无惯性的激光扫描，因此其在激光的应用中起着不可或缺的作用，如在激光扫描成像、激光雷达、激光显示、光开关和激光打印等军、民用领域都有着广泛的应用。由于波导芯片本身具有出射光束与芯片表面法向呈0°至20°的夹角的特性，因此在与其他芯片，例如相控阵芯片，进行耦合时，不能准确的确定最佳耦合位置，功率损耗较大，从而影响产品的质量和可靠性。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中在波导芯片与相控阵芯片耦合时，功率损耗较大，不能准确的确定最佳耦合位置的缺陷，从而提供一种可以确定最佳耦合位置，减小功率损耗的光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，包括：沿光线传输方向依次设置的光源和波导芯片；相控阵芯片，设于所述波导芯片的光线输出方向上，所述波导芯片输出端的波导模场直径与所述相控阵芯片波导输入端的模场直径一致或接近，在所述相控阵芯片与所述波导芯片耦合的接触面上设有耦合器，所述耦合器与所述相控阵芯片的夹角等于所述波导芯片的出射光线与所述波导芯片的夹角。进一步，所述耦合器为光栅耦合器。进一步，在所述光源与所述波导芯片之间的光路上设有偏振装置，所述光源发出的光依次穿过所述偏振装置和所述波导芯片后，转变为与所述相控阵芯片的偏振方向相同的入射光线，再穿过所述相控阵芯片输出。进一步，所述偏振装置为偏振器。进一步，所述波导芯片的输出端具有40°～45°的斜面。进一步，所述光源发出的光经所述波导芯片输出端的斜面反射至所述相控阵芯片的光程小于或等于20um。进一步，所述波导芯片上还耦合有光纤阵列，所述波导芯片输入端的模场直径与光纤阵列的模场直径一致或接近。进一步，在所述相控阵芯片的光线输出端设有用于监测输出光斑的红外CCD。进一步，在所述相控阵芯片的光线输出端设有反射镜，所述红外CCD设于所述反射镜的光线输出方向上。进一步，还包括用于夹持和调整所述波导芯片位置的调节组件。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供的一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，包括：沿光线传输方向依次设置的光源和波导芯片；相控阵芯片，设于所述波导芯片的光线输出方向上，所述波导芯片输出端的波导模场直径与所述相控阵芯片波导输入端的模场直径一致或接近，在所述相控阵芯片与所述波导芯片耦合的接触面上设有耦合器，所述耦合器与所述相控阵芯片的夹角等于所述波导芯片的出射光线与所述波导芯片的夹角。通过在相控阵芯片与波导芯片相耦合的接触面上设置耦合器，起到了便于相控阵芯片与波导芯片耦合的作用，将耦合器与相控阵芯片之间的夹角做成波导芯片的出射光线与波导芯片的夹角相等的形式，可以准确的确定波导芯片与相控阵芯片的最佳耦合位置，从而减小了在寻找最佳耦合位置的过程中，功率的损耗，将所述波导芯片输出端的波导模场直径与所述相控阵芯片波导输入端的模场直径一致或接近，同时也减小了芯片在制作过程中由于角度偏差对耦合精度的影响。相比于现有技术，提高了波导芯片与相控阵芯片之间的耦合速度，保证了耦合时的准确性和可靠性，从而提高了工作效率。2.本技术提供的一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，在所述光源与所述波导芯片的光路上设有偏振装置，所述光源发出的光依次穿过所述偏振装置和所述波导芯片后，转变为与所述相控阵芯片的偏振方向相同的入射光线，再穿过所述相控阵芯片输出。在光源与波导芯片的光路上设有偏振装置，偏振装置具有将进入至相控阵芯片的光转变为与相控阵芯片的偏振方向一致的功能，保证了波导芯片与相控阵芯片耦合时的准确性和可靠性，提高了耦合速度。3.本技术提供的一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，所述波导芯片的输出端具有40°～45°的斜面。斜面有助于将进入至波导芯片的光反射至下方的相控阵芯片上，将斜面的范围设置成40°～45°，降低了在夹持波导芯片与相控阵芯片耦合过程中的误差，提高波导芯片与相控阵芯片耦合时的精度。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置的结构示意图；图2为图1的局部结构示意图；附图标记说明：1-移动支架；2-监视器；3-红外CCD；4-反射镜；5-固定座；6-基板；7-相控阵芯片；8-波导芯片；9-光纤阵列；10-六维调整架；11-夹持工装；12-偏振装置；13-光源；具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1-2所示，本技术实施例提供的一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，包括：沿光线传输方向依次设置的光源13和波导芯片8；相控阵芯片7，设于所述波导芯片8的光线输出方向上，所述波导芯片8输出端的波导模场直径与所述相控阵芯片7波导输入端的模场直径一致或接近，在所述相控阵芯片7与所述波导芯片8耦合的接触面上设有耦合器，所述耦合器与所述相控阵芯片7的夹角等于所述波导芯片8的出射光线与所述波导芯片8的夹角。在基板6上放置固定座5，在固定座5上放置相控阵芯片7，波导芯片8设置在相控阵芯片7的上方，在相控阵芯片7与波导芯片8相耦合的接触面上设置耦合器，通过移动波导芯片8的位置，进行相控阵芯片7与波导芯片8的耦合。在本实施例中，耦合器为光栅耦合器，光栅耦合器通过芯片的加工工艺设置在相控阵芯片7输入端的上表面，将耦合器与相控阵芯片7之间的夹角做成波导芯片8的出射光线与波导芯片8的夹角相等的形式，例如，70°-90°，可以准确的确定波导芯片8与相控阵芯片7的最佳耦合位置，从而减小了在寻找最佳耦合位置的过程中，功率的损耗，提高了波导芯片8与相控阵芯片7之间的耦合速度，保证了耦合时的准确性和可靠性，从而提高了工作效率。在所述光源13与所述波导芯片8的光路上设有偏振装置12，所述光源13发出的光依次穿过所述偏振装置12和所述波导芯片8后，转变为与所述相控阵芯片7的偏振方向相同的入射光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，其特征在于，包括：/n沿光线传输方向依次设置的光源(13)和波导芯片(8)；/n相控阵芯片(7)，设于所述波导芯片(8)的光线输出方向上，所述波导芯片(8)输出端的波导模场直径与所述相控阵芯片(7)波导输入端的模场直径一致或接近，在所述相控阵芯片(7)与所述波导芯片(8)耦合的接触面上设有耦合器，所述耦合器与所述相控阵芯片(7)的夹角等于所述波导芯片(8)的出射光线与所述波导芯片(8)的夹角。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，其特征在于，包括：
沿光线传输方向依次设置的光源(13)和波导芯片(8)；
相控阵芯片(7)，设于所述波导芯片(8)的光线输出方向上，所述波导芯片(8)输出端的波导模场直径与所述相控阵芯片(7)波导输入端的模场直径一致或接近，在所述相控阵芯片(7)与所述波导芯片(8)耦合的接触面上设有耦合器，所述耦合器与所述相控阵芯片(7)的夹角等于所述波导芯片(8)的出射光线与所述波导芯片(8)的夹角。


2.根据权利要求1所述的光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，其特征在于，所述耦合器为光栅耦合器。


3.根据权利要求1所述的光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，其特征在于，在所述光源(13)与所述波导芯片(8)之间的光路上设有偏振装置(12)，所述光源(13)发出的光依次穿过所述偏振装置(12)和所述波导芯片(8)后，转变为与所述相控阵芯片(7)的偏振方向相同的入射光线，再穿过所述相控阵芯片(7)输出。


4.根据权利要求3所述的光学相控阵芯片与波导芯片的耦合装置，其特征在于，所述偏振装置(12)为偏振器。


5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜磊，李文玲，刘敬伟，仝飞，
申请(专利权)人：国科光芯海宁科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33