一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片制造技术

技术编号:25833231 阅读:42 留言:0更新日期:2020-10-02 14:14
本发明专利技术公开了一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片。在铌酸锂薄膜基片上设置氮化硅调制谐振模块;氮化硅调制谐振模块包括铌酸锂波导相位调制单元、层间耦合单元和氮化硅谐振单元;铌酸锂波导相位调制单元的输入端接收激光器输出的光,铌酸锂波导相位调制单元对输入的光进行调制得到调制光;层间耦合单元实现调制光从铌酸锂波导相位调制单元向氮化硅谐振单元进行过渡;调制光经层间耦合单元耦合至氮化硅谐振单元;氮化硅谐振单元对耦合后的光进行谐振,然后由氮化硅谐振单元的输出端将谐振后的光输出至探测器。采用本发明专利技术的芯片,将铌酸锂相位调制器与谐振腔集成在一个芯片上,能够减小体积、降低功耗和成本,提高谐振式集成光学陀螺系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片
本专利技术涉及集成光学陀螺
,特别是涉及一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片。
技术介绍
基于萨格纳克效应(Sagnac效应)的光学陀螺由于具有全固态、抗电磁干扰、精度高、动态范围宽的优点,逐渐成为陀螺市场的主流。现有的光学陀螺,主要包括激光陀螺和干涉式光纤陀螺,已经在惯性导航、姿态测量等领域获得广泛的应用,市场化程度较高。但由于其成本、体积、重量和功耗难以大幅度减小,限制了其在民用领域的应用。集成光学陀螺,特别是谐振式集成光学陀螺,它的角速度敏感单元为光学环形谐振腔,利用谐振效应能够在较短几何光程内实现数百倍甚至数千倍的等效光程,极大增强Sagnac效应的检测灵敏度,从而在很小尺寸内实现对角速度的高灵敏度检测。谐振式集成光学陀螺结合了光学陀螺和微电子技术各自的优点,具有体积小、重量轻、精度高、可靠性好、批量化生产等潜在优势,因此具有巨大的市场需求而受到科研人员的重视。光学环形谐振腔利用谐振效应能够在较短几何光程内实现数百倍甚至数千倍的等效光程,极大增强Sagnac效应的检测灵敏度,从而在很小尺寸内实现对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片,其特征在于,包括:铌酸锂薄膜基片和设置在所述铌酸锂薄膜基片上的氮化硅调制谐振模块;/n所述氮化硅调制谐振模块,具体包括:/n铌酸锂波导相位调制单元、层间耦合单元和氮化硅谐振单元;/n所述层间耦合单元位于所述铌酸锂波导相位调制单元和所述氮化硅谐振单元之间,所述层间耦合单元的输入端与所述铌酸锂波导相位调制单元的输出端连接,所述层间耦合单元的输出端与所述氮化硅谐振单元的输入端连接;/n所述铌酸锂波导相位调制单元的输入端接收激光器输出的光,所述铌酸锂波导相位调制单元用于对输入的光进行调制得到调制光;所述层间耦合单元用于实现调制光从铌酸锂波导相位调制单元向氮化硅谐...

【技术特征摘要】
1.一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片,其特征在于,包括:铌酸锂薄膜基片和设置在所述铌酸锂薄膜基片上的氮化硅调制谐振模块;
所述氮化硅调制谐振模块,具体包括:
铌酸锂波导相位调制单元、层间耦合单元和氮化硅谐振单元;
所述层间耦合单元位于所述铌酸锂波导相位调制单元和所述氮化硅谐振单元之间,所述层间耦合单元的输入端与所述铌酸锂波导相位调制单元的输出端连接,所述层间耦合单元的输出端与所述氮化硅谐振单元的输入端连接;
所述铌酸锂波导相位调制单元的输入端接收激光器输出的光,所述铌酸锂波导相位调制单元用于对输入的光进行调制得到调制光;所述层间耦合单元用于实现调制光从铌酸锂波导相位调制单元向氮化硅谐振单元进行过渡;所述调制光经所述层间耦合单元耦合至所述氮化硅谐振单元;所述氮化硅谐振单元用于对耦合后的光进行谐振,然后由所述氮化硅谐振单元的输出端将谐振后的光输出至探测器。


2.根据权利要求1所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片,其特征在于,所述铌酸锂薄膜基片,具体包括:
硅基底、二氧化硅层和铌酸锂层;
所述二氧化硅层的下表面设置在所述硅基底的上表面上,所述铌酸锂层的下表面设置在所述二氧化硅层的上表面上,所述氮化硅调制谐振模块设置在所述铌酸锂层的上表面上。


3.根据权利要求2所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片,其特征在于,所述铌酸锂波导相位调制单元,具体包括:
第一调制臂、第二调制臂、第一电极、第二电极、第三电极和第四电极;
所述第一调制臂的第一端与所述第二调制臂的第一端连接,所述第一调制臂的第二端与所述层间耦合单元的第一输入端连接,所述第二调制臂的第二端与所述层间耦合单元的第二输入端连接;所述第一调制臂设置在所述第一电极和所述第二电极之间,所述第二调制臂设置在所述第三电极和所述第四电极之间;
所述第一电极和所述第二电极作用于所述第一调制臂上,从而对从所述第一调制臂的第一端输入的光进行调制;所述第三电极和所述第四电极作用于所述第二调制臂上,从而对所述第二调制臂的第一端输入的光进行调制。


4.根据权利要求3所述的相位调制器及...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯丽爽刘丹妮冯昌坤李慧
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1