基于氮化硅低损耗波导的四通道光输入多工器芯片结构制造技术

本发明专利技术公开了一种基于氮化硅低损耗波导的四通道光输入多工器芯片结构，包括第一2×2光耦合器、第一长波导、第二2×2光耦合器、第三2×2光耦合器、第二长波导、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四2×2光耦合器、第五2×2光耦合器等。本发明专利技术由四级马赫增德尔干涉(MZI)滤波结构组成。每一级内部结构、波导长度、相位关系均不同。每一级干涉结构通过特定的阶数设置及耦合系数优化分别完成平坦度补偿、第一级信道化分、带外抑制比优化以及二级信道化分功能，实现高带内平坦度、高带外抑制比兼具较小插损的四通道多工器输出。

Four channel optical input multiplexer chip structure based on silicon nitride low loss waveguide

【技术实现步骤摘要】
基于氮化硅低损耗波导的四通道光输入多工器芯片结构
本专利技术属于微波光子信号处理
，尤其涉及一种基于氮化硅低损耗波导的四通道光输入多工器芯片结构。
技术介绍
I/Q混频接收机通过微波I/Q混频器将RF信号直接下变频到同向和正交基带，不存在镜像频率干扰，信道选择可以在中频和基带完成，因此不需要高Q值的镜像抑制滤波器和中频信道选择滤波器，是目前极具竞争力的一个接收机架构，在无线电领域得到广泛关注，近些年其研究和应用也逐步增多。光子技术利用其大带宽、低频率相关损耗、无电磁干扰的优势，实现微波信号的瞬时处理。将光子技术与I/Q中频接收技术相结合，实现子光I/Q中频接收机，能够满足未来电子系统大瞬时带宽、宽工作频段、轻便灵活、抗电磁干扰的发展需要。输入多工器位于接收机与高功率放大器之间，并对接收放大变频后的宽带信号进行分频和滤波(通道化)。然后经过高功率放大器进一步放大后通过输出多工器合成，再进行转发。作为转发器系统中的窄带部件，输入多工器主要决定了通信信道的带内起伏和群时延变化以及通道隔离，从而决定了信道的失真与串扰特性。同样，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氮化硅低损耗波导的四通道光输入多工器芯片结构，其特征在于，包括：四级干涉结构；/n第一级干涉结构包含第一2×2光耦合器、第一长波导以及第二2×2光耦合器，光信号由第一2×2光耦合器的一个波导端口输入，第一2×2光耦合器输出上支路与第二2×2光耦合器输入上支路经直波导相连，第一长波导连接第一2×2光耦合器输出下支路与第二2×2光耦合器输入下支路；第二2×2光耦合器输出上支路连接至第二级干涉结构，下支路接负载或空置；第一级干涉结构自由谱范围为M；初次调试，第一2×2光耦合器以及第二2×2光耦合器均为弱耦合状态，使所有光能量直通至第二级干涉结构；/n第二级干涉结构包含第三2×2光耦合器、...

【技术特征摘要】
1.一种基于氮化硅低损耗波导的四通道光输入多工器芯片结构，其特征在于，包括：四级干涉结构；
第一级干涉结构包含第一2×2光耦合器、第一长波导以及第二2×2光耦合器，光信号由第一2×2光耦合器的一个波导端口输入，第一2×2光耦合器输出上支路与第二2×2光耦合器输入上支路经直波导相连，第一长波导连接第一2×2光耦合器输出下支路与第二2×2光耦合器输入下支路；第二2×2光耦合器输出上支路连接至第二级干涉结构，下支路接负载或空置；第一级干涉结构自由谱范围为M；初次调试，第一2×2光耦合器以及第二2×2光耦合器均为弱耦合状态，使所有光能量直通至第二级干涉结构；
第二级干涉结构包含第三2×2光耦合器、第四2×2光耦合器、第二长波导、第一微环谐振器、第二微环谐振器以及第三微环谐振器；光信号由第三2×2光耦合器上支路端口输入，第三2×2光耦合器输出上支路与第一微环谐振器、第二微环谐振器依次相连，第二微环谐振器输出与第四2×2光耦合器输入上支路相连；第二长波导连接第三2×2光耦合器输出下支路与第三微环谐振器的输入；第三微环谐振器输入与第四2×2光耦合器输入下支路直接相连；第四2×2光耦合器输出上支路连接至第三级干涉结构中的第五2×2光耦合器输入下支路；第四2×2光耦合器输出下支路连接至第三级干涉结构中的第七2×2光耦合器输入上支路；第二级干涉结构自由谱范围为2M；第二级干涉结构初相与前级保持一致，上支路的第一微环谐振器与第二微环谐振器工作于强耦合，下支路第三微环谐振器工作于弱耦合；
第三级干涉结构包括上下两路并行干涉结构；其中，上路干涉结构包括第五2×2光耦合器、第六2×2光耦合器、第三长波导、第四微环谐振器；光信号由第五2×2光耦合器下支路端口输入，第五2×2光耦合器输出上支路与第四微环谐振器、第六2×2光耦合器输入上支路依次相连；第三长波导连接第五2×2光耦合器输出下支路与第六2×2光耦合器输入下支路；第六2×2光耦合器输出上支路连接至第四级干涉结构中的第九2×2光耦合器输入上支路；第六2×2光耦合器输出下支路连接负载或者空置；下路干涉结构包括第七2×2光耦合器、第八2×2光耦合器、第四长波导、第五微环谐振器；光信号由第七2×2光耦合器上支路端口输入，第七2×2光耦合器输出上支路与第五微环谐振器、第八2×2光耦合器输入上支路依次相连；第四长波导连接第七2×2光耦合器输出下支路与第八2×2光耦合器输入下支路；第八2×2光耦合器输出下支路连接至第四级干涉结构中的第十一2×2光耦合器的输入上支路；第八2×2光耦合器输出上支路连接负载或者空置；第三级干涉结构自由谱范围为1.01·2M，第三级干涉结构中上路干涉结构初相与前级保持一致，下路干涉结构初相与前级相差180°，第四微环谐振器、第五微环谐振器工作于较强耦合；
第四级干涉结构包括上下两路并行干涉结构；其中，上路干涉结构包括第九2×2光耦合器、第十2×2光耦合器、第五长波导、第六微环谐振器、第七微环谐振器；光信号由第九2×2光耦合器上支路端口输入，第九2×2光耦合器输出上支路与第六微环谐振器、第十2×2光耦合器输入上支路依次相连；第五长波导连接第九2×2光耦合器输出下支路与第七微环谐振器，第七微环谐振器输出与第十2×2光耦合器输入下支路直接相连；下路干涉结构包括第十一2×2光耦合器、第十二2×2光耦合器、第六长波导、第八微环谐振器、第九微环谐振器；光信号由第十一2×2光耦合器下支路端口输入，第十一2×2光耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁栋，谭庆贵，李小军，张武，王迪，沈俊，赵莹，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61