一种薄膜铌酸锂基集成芯片及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜铌酸锂基集成芯片及制备方法，其衬底材料为硅基薄膜铌酸锂，波导为铌酸锂脊形波导，其结构包括输入输出端口、马赫曾德尔电光强度调制器、耦合双环谐振器，马赫曾德尔调制器包含2个1×2多模干涉耦合器、两个调制臂和一个GSG电极，耦合双环谐振器的两个耦合区采用基于马赫曾德尔干涉结构的耦合系数调谐单元，耦合区和腔内设置调控电极；射频信号通过调制器加载到光载波上，后经过谐振器处理，输出的信号通过输出端输出到探测器或者其他单元芯片，从而实现包括滤波、延时等的功能。本发明专利技术通过将电光调制器与微环谐振器集成，实现滤波与延时功能，且采用全硅基薄膜铌酸锂材料，拥有大带宽、快速调谐的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜铌酸锂基集成芯片及制备方法
本专利技术属于集成光电芯片及制备
，具体涉及一种薄膜铌酸锂基集成芯片及制备方法。
技术介绍
光子技术具带宽大、传输损耗低、抗电磁干扰、可调谐等突出优势，将光子技术与射频微波技术融合交叉，产生了微波光子技术。通过将射频微波信号调制在激光上，便可在光频上实现信号产生、调制、处理、长距离低损耗传输等功能，是引领未来通信行业及雷达、电子战等领域的关键技术。微波光子信号处理作为研究热点之一，目前已实现了众多光子信号处理功能，有光混频、光滤波、光开关、光延时、微分、积分和希尔伯特变换等。传统的微波光子信号处理采用分立器件搭建，稳定性和可靠性低，难以实现应用。随着硅基光子学的发展，采用基于CMOS工艺的硅基光子芯片已可实现将电光调制器、微环滤波器、光电探测器等进行单片集成(WeifengZhangandJianpingYao,On-chipsiliconphotonicintegratedfrequency-tunablebandpassmicrowavephotonicfilter,Opt.Lett.43,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜铌酸锂基集成芯片，其特征在于，其衬底材料为硅基薄膜铌酸锂，光波导为铌酸锂脊形波导，其结构包括输入输出端口、马赫曾德尔电光强度调制器和耦合双环谐振器，所述马赫曾德尔光电强度调制器包含2个1×2多模干涉耦合器、两个调制臂和一个GSG电极，所述耦合双环谐振器的两个耦合区采用基于马赫曾德尔干涉结构的耦合系数调谐单元，耦合区和腔内波导设置调控电极；射频信号通过马赫曾德尔电光强度调制器加载到光载波上，后经过耦合双环谐振器处理，输出的信号通过输出端输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜铌酸锂基集成芯片，其特征在于，其衬底材料为硅基薄膜铌酸锂，光波导为铌酸锂脊形波导，其结构包括输入输出端口、马赫曾德尔电光强度调制器和耦合双环谐振器，所述马赫曾德尔光电强度调制器包含2个1×2多模干涉耦合器、两个调制臂和一个GSG电极，所述耦合双环谐振器的两个耦合区采用基于马赫曾德尔干涉结构的耦合系数调谐单元，耦合区和腔内波导设置调控电极；射频信号通过马赫曾德尔电光强度调制器加载到光载波上，后经过耦合双环谐振器处理，输出的信号通过输出端输出。


2.根据权利要求1所述的薄膜铌酸锂基集成芯片，其特征在于，硅基薄膜铌酸锂衬底材料的铌酸锂厚度为600纳米，埋氧层厚度为2微米或者3微米，硅衬底厚度为500-650纳米。


3.根据权利要求1所述的薄膜铌酸锂基集成芯片，其特征在于，所述铌酸锂脊形波导的宽度为1-2微米，上脊高250-350纳米。


4.根据权利要求1所述的薄膜铌酸锂基集成芯片，其特征在于，所述的耦合双环谐振器由一条等效的直通波导、两个耦合区和两个环腔组成；两个耦合区采用基于马赫曾德尔干涉结构的耦合系数调谐单元；
所述的耦合系数调谐单元由2个2×2多模干涉耦合器、两个直波导臂和一个GS电极组成，2个2×2多模干涉耦合器由两个直波导臂连接，其中上臂的两侧分别设置G电极和S电极，用于调控谐振器的耦合状态；
所述的两个环腔分别设置调控电极，调控第一个环的环内相移和第二个环的环内相移，用于调控谐振器的谐振中心波长，实现滤波与延时的调谐。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓文，周奉杰，钱广，王琛全，孔月婵，
申请(专利权)人：南京中电芯谷高频器件产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32