一种集成光敏电阻和热敏电阻的微环、波长锁定系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集成光敏电阻和热敏电阻的微环、波长锁定系统及方法，微环包括微环本体、微加热器、热敏电阻层、光敏电阻层、上直波导、下直波导、直通端、下载端以及输入端；微环本体在具有绝缘体硅晶片上使用电子束光刻的方式来进行定义图案，采用电感耦合等离子体刻蚀工艺对顶层硅层进行刻蚀得到；微加热器通过电子束外延和剥离工艺制备在微环本体的下方；热敏电阻层通过半导体刻蚀集成在微加热器的下方；光敏电阻层集成在下载端光栅上层。本发明专利技术提出的方法免疫输入光功率不稳定的影响，不需要额外的光电探测器，降低了波长锁定的成本，控制电路简单，可用于大规模微环阵列波长锁定，为提高微环的波长锁定稳定性提供了解决方案。方案。方案。

【技术实现步骤摘要】
一种集成光敏电阻和热敏电阻的微环、波长锁定系统及方法


[0001]本专利技术属于波长锁定
，具体涉及一种集成光敏电阻和热敏电阻的微环、波长锁定系统及方法。

技术介绍

[0002]微环(微环谐振器)由于其光谱选择性、紧凑的占地面积和低功耗，应用于光子集成领域激光器、滤波器、开关、调制器、波长复用器/解复用器等多个领域。基于微环的光谱选择特性设计的光子器件通常容易受到温度变化的影响，温度的变化使得微环谐振波长左右漂移，则会导致谐振波长与信号波长不对准，就会影响器件的工作质量。此外由于制造误差常常导致所设计的微环谐振波长与实际谐振波长之间存在偏差，也会一定程度影响光子器件的工作质量。在实际应用中，为了消除温漂和制造误差的影响，微环的波长失调问题需要通过波长锁定方法来解决,但是现有的波长锁定方法存在一些问题：
[0003]首先，当输入光功率由于激光器输出波动或者耦合效率变化等其他因素产生波动时，带来的直通端光功率变化与微环谐振波长偏移导致的光功率变化无法区别，因此输入光功率波动一定程度上会影响波长锁定质量；其次，由于微环直通端的光功率传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成光敏电阻和热敏电阻的微环，其特征在于，包括微环本体、微加热器、热敏电阻层、光敏电阻层、上直波导、下直波导、直通端、下载端以及输入端；微环本体在具有绝缘体硅晶片上使用电子束光刻的方式来进行定义图案，采用电感耦合等离子体刻蚀工艺对顶层硅层进行刻蚀得到；微加热器通过电子束外延和剥离工艺制备在微环本体的下方；热敏电阻层通过半导体刻蚀集成在微加热器的下方；光敏电阻层集成在下载端光栅上层，贴合覆盖下载端的光栅保证对下载端输出光强度的精确检测。2.根据权利要求1所述的一种集成光敏电阻和热敏电阻的微环，其特征在于，微加热器占微环周长的二分之一，以保证精确调控微环的环境温度。3.根据权利要求2所述的一种集成光敏电阻和热敏电阻的微环，其特征在于，热敏电阻层长度与微加热器相等，便于对微环整体环境温度的精准探测。4.一种微环波长锁定系统，其特征在于，包括激光器、微环、检测单元、MCU控制单元以及加热器驱动单元；微环具体采用权利要求1
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3任一项所述的微环；激光器发射光信号通过光栅耦合的方式进入微环的输入端；检测单元包括热敏电阻检测单元以及光敏电阻检测单元；热敏电阻检测单元包括热敏电阻检测电路以及12位ADC芯片；热敏电阻检测单元包括光敏电阻检测电路以及12位ADC芯片；加热器驱动单元包括热调驱动电路以及12位DAC芯片；热敏电阻检测单元用于通过检测热敏电阻的阻值获取微环的环境温度信息；光敏电阻检测单元用于通过检测光敏电阻的阻值获取微环的波长锁定状态；MCU控制单元用于对检测单元数据处理和控制加热器驱动单元；加热器驱动单元用于控制微加热器加热功率。5.基于权利要求4所述波长锁定系统的波长锁定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、全局扫描得到最佳环境温度，以预设的步长依次增加微加热器的功率，在某一加热功率下，微环的谐振波长与输出微环的信号波长一致，记此加热功率下微环的环境温度为最佳环境温度；S2、局部保持最佳环境温度，通过MCU控制单元和PID...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯元华，田华麟，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：