光学结构、光耦合方法和光子集成电路芯片技术

本发明专利技术实施例提供一种光学结构、光耦合方法和光子集成电路芯片，该光学结构包括：两种结构不同的光耦合结构，即第一光耦合结构和第二光耦合结构。其中，第一光耦合结构包括第一光传输结构，以及与第一光传输结构连接的第一耦合端口、第二耦合端口。第二光耦合结构包括第二光传输结构，以及与第二光传输结构连接的第三耦合端口、光电转换结构。在使用不同的方式提供光信号或在不同场景进行光耦合时，可以使用上述光学结构中不同结构的光耦合结构实现光信号耦合。现光信号耦合。现光信号耦合。

【技术实现步骤摘要】
光学结构、光耦合方法和光子集成电路芯片


[0001]本专利技术涉及光子芯片
，尤其涉及一种光学结构、光耦合方法和光子集成电路芯片。

技术介绍

[0002]光子集成电路(photonic integrated circuit，简称PIC)芯片通常集成有光栅耦合器、光波导、光调制器、光电转换器等一种或多种元件，其可实现光的输入、传输、处理、输出等至少一种功能，可应用于通信、传感应用、光子计算等领域。
[0003]光子芯片中的光输入常见来源有光源(例如激光器)或光纤。光子芯片上通常设置有多个光耦合的端口。在实际中，对于PIC芯片生命周期的不同阶段，比如生产阶段或者封装、出厂使用阶段等光信号的耦合都是十分重要的过程。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种光学结构、光耦合方法和光子集成电路芯片，用以实现光信号的耦合。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种光学结构，包括：第一光耦合结构和第二光耦合结构；
[0006]所述第一光耦合结构包括第一光传输结构，以及与所述第一光传输结构连接的第一耦合端口、第二耦合端口；
[0007]所述第二光耦合结构包括第二光传输结构，以及与所述第二光传输结构连接的第三耦合端口、光电转换结构。
[0008]第二方面，本专利技术实施例提供一种光耦合方法，提供如第一方面所述的光学结构；所述方法包括：
[0009]所述第一耦合端口输入光信号；
[0010]所述第一光传输结构传输所述光信号至所述第二耦合端口；
[0011]所述第二耦合端口输出所述光信号；
[0012]和/或：
[0013]所述第三耦合端口输入光信号；
[0014]所述第二光传输结构传输所述光信号；
[0015]所述光电转换结构检测所述第二光传输结构输出的光信号的信号强度。
[0016]第三方面，本专利技术实施例提供一种光学结构，包括：光传输结构，以及与所述光传输结构连接的耦合端口、光电转换结构，其中，所述光传输结构包括第一子结构和第二子结构，所述第一子结构与所述光电转换结构连接。
[0017]第四方面，本专利技术实施例提供一种光耦合方法，提供如第三方面所述的光学结构；所述方法包括：
[0018]所述耦合端口输入光信号；
[0019]所述第一子结构传输所述光信号的第一分光信号；
[0020]所述光电转换结构检测所述第一分光信号的信号强度；
[0021]所述第二子结构传输所述光信号的第二分光信号。
[0022]第五方面，本专利技术实施例提供一种光学结构，包括：光传输结构，以及与所述光传输结构连接的第一耦合端口、第二耦合端口。
[0023]第六方面，本专利技术实施例提供一种光耦合方法，提供如第五方面所述的光学结构；所述方法包括：
[0024]所述第一耦合端口输入光信号；
[0025]所述光传输结构传输所述光信号至所述第二耦合端口；
[0026]所述第二耦合端口输出所述光信号。
[0027]第七方面，本专利技术实施例提供一种光子集成电路芯片，该芯片包括如第一方面、第三方面、第五方面中任一方面所述的光学结构。
[0028]在实际应用中，耦合进光学结构的光信号可以具有不同的提供方式，比如可以用光纤阵列或者激光光源来提供光信号。当上述的光学结构集成到
技术介绍
中提及的PIC芯片中时，光信号不同的提供方式还可以适用于PIC芯片生产、应用的不同阶段。举例来说，PIC芯片的生产阶段，通常可以利用光纤阵列提供光信号进行光耦合，以进行特性测试等；PIC芯片的封装或实际应用阶段，除了光纤提供光外，有时则需利用激光光源提供光信号进行光耦合。
[0029]本专利技术实施例提供的光学结构，包括两种结构不同的光耦合结构，即第一光耦合结构和第二光耦合结构。具体地，第一光耦合结构包括第一光传输结构，以及与第一光传输结构连接的第一耦合端口、第二耦合端口。第二光耦合结构包括第二光传输结构，以及与第二光传输结构连接的第三耦合端口、光电转换结构。上述的光学结构中，不同的光耦合结构适用于不同的光信号提供方式，因此，在使用不同的方式提供光信号时，使用上述的光学结构均能够实现光信号的耦合。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例提供的一种光学结构的示意图；
[0032]图2a为图1所示实施例提供的光学结构对应的一种光信号耦合方式的示意图；
[0033]图2b为图1所示实施例提供的光学结构对应的另一种光信号耦合方式的示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的另一种光学结构的示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例提供的又一种光学结构的示意图；
[0036]图5为本专利技术实施例提供的光学结构中不同耦合端口和光源之间的位置关系的示意图；
[0037]图6为本专利技术实施例提供的一种光耦合方法的流程图；
[0038]图7为本专利技术实施例提供的又一种光学结构的示意图；
[0039]图8为本专利技术实施例提供的另一种光耦合方法的流程图；
[0040]图9为本专利技术实施例提供的又一种光学结构的示意图；
[0041]图10为本专利技术实施例提供的又一种光耦合方法的流程图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
[0044]应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0045]取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于识别”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果识别(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当识别(陈述的条件或事件)时”或“响应于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学结构，其特征在于，包括：第一光耦合结构和第二光耦合结构；所述第一光耦合结构包括第一光传输结构，以及与所述第一光传输结构连接的第一耦合端口、第二耦合端口；所述第二光耦合结构包括第二光传输结构，以及与所述第二光传输结构连接的第三耦合端口、光电转换结构。2.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述第一耦合端口用于输入光信号；所述第一光传输结构用于传输所述光信号至所述第二耦合端口；所述第二耦合端口用于输出所述光信号。3.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述第一耦合端口用于输入在光纤阵列中传输的光信号；所述第二耦合端口用于输出所述光信号至光纤阵列。4.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述第三耦合端口用于输入光信号；所述第二光传输结构用于传输所述光信号；所述光电转换结构用于检测所述第二光传输结构输出的光信号的信号强度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述第二光传输结构包括第一子结构和第二子结构，所述第一子结构与所述光电转换结构连接；所述第一子结构用于传输所述光信号的第一分光信号，所述光电转换结构用于检测所述第一分光信号的信号强度；所述第二子结构用于传输所述光信号的第二分光信号。6.根据权利要求5所述的光学结构，其特征在于，所述第二光耦合结构还包括：与所述第三耦合端口连接的功率分配器，用于对光信号进行分光处理，以得到所述第一分光信号和所述第二分光信号。7.根据权利要求6所述的光学结构，其特征在于，包括多个所述第二光耦合结构，所述多个所述第二光耦合结构包括第二光耦合结构一、第二光耦合结构二；所述第二光耦合结构一、所述第二光耦合结构二各自包含的第三耦合端口之间的距离等于预设距离，所述预设距离为所述第三耦合端口对应的光源的距离。8.根据权利要求7所述的光学结构，其特征在于，所述光信号经棱镜入射至所述第三耦合端口。9.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述光学结构集成于光子集成电路芯片中，所述第一耦合端口、所述第二耦合端口和所述第三耦合端口包括光栅耦合器，所述第一光传输结构和所述第二光传输结构包括导光介质。10.一种光耦合方法，其特征在于，提供如权利要求1～9中任一项所述的光学结构；所述方法包括：所述第一耦合端口输入光信号；所述第一光传输结构传输所述光信号至所述第二耦合端口；所述第二耦合端口输出所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏湛，陈俊杰，吴建华，朱云鹏，陈晖，薛志全，罗纳德，
申请(专利权)人：南京光智元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：