光接收芯片制造技术

本申请提供一种光接收芯片，包括输入耦合单元、偏振旋转单元、光电探测单元、第一传输波导、以及第二传输波导，光信号具有输入TE偏振光和/或输入TM偏振光；偏振旋转单元能够将输入TE偏振光旋转90度转换成输出TM偏振光、且能够将输入TM偏振光旋转90度转换成输出TE偏振光；第一传输波导用于将输入TE偏振光和/或输入TM偏振光从输入耦合单元传输至偏振旋转单元；第二传输波导用于将输出TE偏振光和/或输出TM偏振光从偏振旋转单元传输至光电探测单元；第一传输波导的总长度与第二传输波导的总长度相等，本申请提供的光接收芯片能够实现偏振无关光信号接收。振无关光信号接收。振无关光信号接收。

【技术实现步骤摘要】
光接收芯片


[0001]本申请涉及半导体集成
，尤其涉及一种光接收芯片。

技术介绍

[0002]现有技术中，光信号经过光接收芯片内的波导传输至光接收芯片的光电探测器上，光电探测器将入射光信号转换为电信号，现有技术中的光接收芯片通常存在的问题是由于接收的光信号具有不同的偏振态，不同偏振态的光在同一个波导中的群折射率往往不同，即不同偏振态的光信号时延不同，导致信号失真。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例期望提供一种光接收芯片，能够避免因光信号具有不同的偏振态而导致信号失真的问题，为达到上述有益效果，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
[0004]本申请实施例提供一种光接收芯片，其特征在于，包括：
[0005]输入耦合单元，用于接收光信号，所述光信号具有输入TE偏振光和/或输入TM偏振光；
[0006]偏振旋转单元，能够将所述输入TE偏振光旋转90度转换成输出TM偏振光、且能够将所述输入TM偏振光旋转90度转换成输出TE偏振光；
[0007]光电探测单元，用于将所述输出TE偏振光和/或所述输出TM偏振光转换为电信号；
[0008]第一传输波导，用于将所述输入TE偏振光和/或所述输入TM偏振光从所述输入耦合单元传输至所述偏振旋转单元；以及
[0009]第二传输波导，用于将所述输出TE偏振光和/或所述输出TM偏振光从所述偏振旋转单元传输至所述光电探测单元；
[0010]所述输入TE偏振光在所述第一传输波导中的传播速度与所述输出TE偏振光在所述第二传输波导中的传输速度相等，所述输入TM偏振光在所述第一传输波导中的传播速度与所述输出TM偏振光在所述第二传输波导中的传输速度相等，所述第一传输波导的总长度与所述第二传输波导的总长度相等。
[0011]一些实施例中，所述第一传输波导的结构形状和所述第二传输波导的结构形状相同，所述第一传输波导的材料和所述第二传输波导的材料相同。
[0012]一些实施例中，所述第一传输波导包括第一波导，所述第二传输波导包括与所述第一波导长度相等的第二波导，所述偏振旋转单元为无定向偏振旋转器，所述第一波导连接所述输入耦合单元的输出端和所述偏振旋转单元的输入端，所述第二波导连接所述偏振旋转单元的输出端和所述光电探测单元的输入端，所述输入TE偏振光和所述输入TM偏振光均通过所述第一波导从所述输入耦合单元传输至所述偏振旋转单元，所述输出TE偏振光和所述输出TM偏振光均通过所述第二波导从所述偏振旋转单元传输至所述光电探测单元。
[0013]一些实施例中，所述第一传输波导包括第三波导以及第五波导，所述第二传输波
导包括与所述第五波导长度相等的第四波导、以及与所述第三波导长度相等的第六波导，所述光接收芯片包括用于分离所述输入TE偏振光和所述输入TM偏振光的偏振分束单元，所述偏振分束单元包括第一输出端和第二输出端，所述偏振旋转单元包括将所述输入TE偏振光旋转90度转换成所述输出TM偏振光的第一子偏振旋转器、以及将所述输入TM偏振光旋转90度转换成所述输出TE偏振光的第二子偏振旋转器，所述第三波导连接所述第一输出端和所述第一子偏振旋转器的输入端，所述第五波导连接所述第二输出端和所述第二子偏振旋转器的输入端，所述第三波导将所述输入TE偏振光传输至所述第一子偏振旋转器，所述第五波导将所述输入TM偏振光传输至所述第二子偏振旋转器，所述第四波导将所述第一子偏振旋转器输出的所述输出TM偏振光传输至所述光电探测单元，所述第六波导将所述第二子偏振旋转器输出的所述输出TE偏振光传输至所述光电探测单元。
[0014]一些实施例中，所述光电探测单元包括第一输入端和第二输入端，所述第四波导连接所述第一子偏振旋转器的输出端和所述第一输入端，所述第六波导连接所述第二子偏振旋转器的输出端和所述第二输入端。
[0015]一些实施例中，所述光接收芯片包括用于将所述输出TE偏振光和所述输出TM偏振光合束成一束的偏振合束单元，所述偏振合束单元包括第三输入端和第四输入端，所述第四波导连接所述第一子偏振旋转器的输出端和所述第三输入端，所述第六波导连接所述第二子偏振旋转器的输出端和所述第四输入端，所述偏振合束单元的输出端与所述光电探测单元的输入端连接。
[0016]一些实施例中，所述第一子偏振旋转器为定向偏振旋转器或不定向偏振旋转器。
[0017]一些实施例中，所述第二子偏振旋转器为定向偏振旋转器或不定向偏振旋转器。
[0018]一些实施例中，所述输入耦合器为端面耦合器。
[0019]一些实施例中，所述端面耦合器为倒锥形耦合器、悬臂梁耦合器、或三叉戟耦合器。
[0020]本申请实施例中，利用输入耦合单元将光信号耦合进入光接收芯片内，输入TE偏振光在第一传输波导中的传播速度与输出TE偏振光在第二传输波导中的传输速度相等，输入TM偏振光在第一传输波导中的传播速度与输出TM偏振光在第二传输波导中的传输速度相等，如此，经过偏振旋转单元，不同传播速度的两种偏振态相互转换，而第一传输波导的总长度与第二传输波导的总长度相等；则，输入TE偏振光第一传输波导中的传输时长与输出TE偏振光在第二传输波导中的传输时长相等，输入TM偏振光在第一传输波导中的传输时长与输出TM偏振光在第二传输波导中的传输时长相等，输入TE偏振光第一传输波导中的传输时长与输出TM偏振光在第二传输波导中的传输时长之和等于输入TM偏振光在第一传输波导中的传输时长与输出TE偏振光在第二传输波导中的传输时长之和，如此，光信号具有的两个偏振态经过第一传输波导和第二传输波导能够几乎同时到达光电探测单元，消除了群折射率造成的光信号的不同偏振态时延不同的影响，实现了偏振无关光信号接收，解决了光信号的偏振态不同造成的信号失真问题。
附图说明
[0021]图1为本申请实施例提供的一种光接收芯片的结构示意图；
[0022]图2为本申请实施例提供的另一种光接收芯片的结构示意图；
[0023]图3为本申请实施例提供的又一种光接收芯片的结构示意图。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。下面结合附图及具体实施例对本申请再作进一步详细的说明。
[0025]请参见图1～图3，本申请实施例提供一种光接收芯片，光接收芯片包括输入耦合单元10、偏振旋转单元20、光电探测单元30、第一传输波导40、以及第二传输波导50，输入耦合单元10用于接收光信号，光信号具有输入TE偏振光和/或输入TM偏振光；偏振旋转单元20能够将输入TE偏振光旋转90度转换成输出TM偏振光、且能够将输入TM偏振光旋转90度转换成输出TE偏振光，也就是说，偏振旋转单元20能够将输入TE偏振光的偏振方向旋转90度转换成输出TM偏振光、且能够将输入TM偏振光的偏振方向旋转90度转换成输出TE偏振光；光电探测单元30用于将输出TE偏振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光接收芯片，其特征在于，包括：输入耦合单元，用于接收光信号，所述光信号具有输入TE偏振光和/或输入TM偏振光；偏振旋转单元，能够将所述输入TE偏振光旋转90度转换成输出TM偏振光、且能够将所述输入TM偏振光旋转90度转换成输出TE偏振光；光电探测单元，用于将所述输出TE偏振光和/或所述输出TM偏振光转换为电信号；第一传输波导，用于将所述输入TE偏振光和/或所述输入TM偏振光从所述输入耦合单元传输至所述偏振旋转单元；以及第二传输波导，用于将所述输出TE偏振光和/或所述输出TM偏振光从所述偏振旋转单元传输至所述光电探测单元；所述输入TE偏振光在所述第一传输波导中的传播速度与所述输出TE偏振光在所述第二传输波导中的传输速度相等，所述输入TM偏振光在所述第一传输波导中的传播速度与所述输出TM偏振光在所述第二传输波导中的传输速度相等，所述第一传输波导的总长度与所述第二传输波导的总长度相等。2.根据权利要求1所述的光接收芯片，其特征在于，所述第一传输波导的结构形状和所述第二传输波导的结构形状相同，所述第一传输波导的材料和所述第二传输波导的材料相同。3.根据权利要求1所述的光接收芯片，其特征在于，所述第一传输波导包括第一波导，所述第二传输波导包括与所述第一波导长度相等的第二波导，所述偏振旋转单元为无定向偏振旋转器，所述第一波导连接所述输入耦合单元的输出端和所述偏振旋转单元的输入端，所述第二波导连接所述偏振旋转单元的输出端和所述光电探测单元的输入端，所述输入TE偏振光和所述输入TM偏振光均通过所述第一波导从所述输入耦合单元传输至所述偏振旋转单元，所述输出TE偏振光和所述输出TM偏振光均通过所述第二波导从所述偏振旋转单元传输至所述光电探测单元。4.根据权利要求1所述的光接收芯片，其特征在于，所述第一传输波导包括第三波导以及第五波导，所述第二传输波导包括与所述第五波导长度相等的第四波导、以及与所述第三波导长度相等的第六波导，所述光接收芯片包括用于分离所述输入T...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈代高，肖希，王磊，刘敏，胡晓，张宇光，余少华，
申请(专利权)人：武汉光谷信息光电子创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：