【技术实现步骤摘要】
一种硅波导导纳的检测系统
本专利技术涉及一种检测系统，尤其是涉及一种硅波导导纳的检测系统。
技术介绍
光集成芯片借其体积小，低能耗，大带宽等优点，在光互连、光通信等领域受到越来越多的青睐。硅波导内部光功率为检测光集成芯片稳定性的重要技术指标之一，如何检测硅波导内部光功率是当前光集成芯片的设计难点。硅波导导纳的变化反映了硅波导内部光功率的变化，目前主要通过硅波导导纳的检测实现硅波导内部光功率的检测。现有的硅波导导纳的检测系统通常包括交流电源V1、传感器和硅波导导纳检测电路，其中传感器采用C4D(capacitivelycoupledcontactlessconductivitydetection)方案实现，硅波导导纳检测电路基于无接触光子探头检测技术实现。如图1所示，该传感器包括激发电极、感应电极、衬底、硅层和覆盖层，衬底和覆盖层的材料均为SiO2，衬底、硅层和覆盖层按照从下到上的顺序层叠，激发电极和感应电极间隔设置在覆盖层上，激发电极与交流电源连接，感应电极与硅波导导纳检测电路连接。该传感器的等效电路如图2所示，图2...
【技术保护点】
1.一种硅波导导纳的检测系统，包括交流电源、传感器和硅波导导纳检测电路，所述的传感器包括激发电极、感应电极、衬底、硅层和覆盖层，所述的衬底和所述的覆盖层的材料均为SiO
【技术特征摘要】
1.一种硅波导导纳的检测系统，包括交流电源、传感器和硅波导导纳检测电路，所述的传感器包括激发电极、感应电极、衬底、硅层和覆盖层，所述的衬底和所述的覆盖层的材料均为SiO2，所述的衬底、所述的硅层和所述的覆盖层按照从下到上的顺序层叠，所述的激发电极和所述的感应电极间隔设置在所述的覆盖层上，所述的激发电极和所述的交流电源的正极连接，所述的感应电极和所述的硅波导导纳检测电路的输入端连接。其特征在于所述的传感器还包括接地电极，所述的接地电极设置在所述的覆盖层上且位于所述的激发电极和所述的感应电极之间，所述的接地电极、所述的激发电极和所述的感应电极三者尺寸完全相同，所述的接地电极与所述的激发电极之间的距离等于所述的接地电极与所述的感应电极之间的距离，所述的接地电极接地。
2.根据权利要求1所述的一种硅波导导纳的检测系统，其特征在于所述的激发电极和所述的的接地电极的间距为100μm，所述的感应电极和所述的接地电极的间距为100μm，所述的激发电极、所述的感应电极和所述的接地电极的横截面均为正方形，且该正方形的边长为100μm。
3.根据权利要求1所述的一种硅波导导纳检测系统，其特征在于所述的硅波导导纳检测电路包括前置积分电路、后置放大器和低通滤波器；
所述的前置积分电路包括第一运算放大器、第一电容、第二电容和结构相同的两个电子开关，所述的第一运算放大器具有正输入端、负输入端、输出端、电源端和接地端，所述的电子开关具有正控制端、负控制端、输入端和输出端，将两个所述的电子开关分别称为第一电子开关和第二电子开关，所述的第一电子开关的输入端为所述的前置积分电路的输入端，所述的第一电子开关的正控制端和所述的第二电子开关的负控制端连接且其连接端为所述的前置积分电路的正控制端，所述的第一电子开关的负控制端和所述的第二电子开关的正控制端连接且其连接端为所述的前置积分电路的负控制端，所述的第一电子开关的输出端、所述的第二电子开关的输入端、所述的第一电容的一端和所述的第一运算放大器的负输入端连接，所述的第一运算放大器的正输入端和所述的第一运算放大器的接地端均接地，所述的第一电容的另一端、所述的第一运算放大器的输出端和所述的第二电容的一端连接且其连接端为所述的前置积分电路的输出端，所述的第二电容的另一端接地，所述的第一运算放大器的电源端接入外部电源；
所述的后置放大器包括第二运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电容，所述的第二运算放大器具有正输入端、负输入端、输出端、电源端和接地端，所述的第二运算放大器的正输入端和所述的第二运算放大器的接地端均接地，所述的第二运算放大器的电源端接入外部电源，所述的第一电阻的一端为所述的后置放大器的输入端，所述的第一电阻的另一端、所述的第二电阻的一端和所述的第二运算放大器的负输入端连接，所述的第二电阻的另一端、所述的第二运算放大器的输出端和所述的第三电容的一端连接且其连接端为所述的后置放大器的输出端，所述的第三电容的另一端接地；
所述的低通滤波器包括第三电阻和第四电容，所述的第三电阻的一端为所述的低通滤波器的输入端，所述的第三电阻的另一端和所述的第四电容的一端连接且其连接端为所述的低通滤波器的输出端，所述的第四电容的另一端接地；
所述的前置积分电路的正控制端为所述的硅波导导纳检测电路的正控制端，接入正控制信号，所述的前置积分电路的负控制端为所述的硅波导导纳检测电路的负控制端，接入负控制信号，负控制信号为正控制信号的反相信号，正控制信号和负控制信号用于控制所述的第一电子开关和所述的第二电子开关的导通和截止，所述的前置积分电路的输入端作为所述的硅波导导纳检测电路的输入端，所述的前置积分电路的输出端和所述的后置放大器的输入端连接，所述的后置放大器的输出端和所述的低通滤波器的输入端连接，所述的低通滤波器的输出端作为所述的硅波导导纳检测电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的一种硅波导导纳的检测系统，其特征在于所述的第一运算放大器包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第四电阻、第五电容、第六电容和直流电源，所述的第一MOS管、所述的第二MOS管、所述的第五MOS管、所述的第六MOS管、所述的第九MOS管、所述的第十MOS管、所述的第十一MOS管、所述的第十四MOS管和所述的第十六MOS管均为P型MOS管，所述的第三MOS管、所述的第四MOS管、所述的第七MOS管、所述的第八MOS管、所述的第十二MOS管、所述的第十三MOS管和所述的第十五MOS管均为N型MOS管；所述的第一MOS管的源极、所述的第二MOS管的源极、所述的第九MOS管的源极、所述的第十四MOS管的源极和所述的第十六MOS管的源极连接且其连接端为所述的第一运算放大器的电源端，所述的第一MOS管的漏极、所述的第一MOS管的栅极、所述的第二MOS管的漏极、所述的第二MOS管的栅极、所述的第三MOS管的漏极、所述的第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟伟，李红祥，汪鹏君，李文辉，李燕，杨建义，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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