具有增益调节用于提高性能的基于环形波导的集成光子光学陀螺仪制造技术

在氮化硅(SiN)波导平台上制成的集成光子光学陀螺仪包括第一直波导，所述第一直波导用于接收入射光并且输出出射光以耦合到光电探测器以提供用于旋转感测的光学信号。陀螺仪包括邻近第一直波导的第一微型谐振器环。光从第一直波导渐逝耦合到第一微型谐振器环，并且在作为引导束在第一微型谐振器环内循环时经历传播损耗。引导束从第一微型谐振器环渐逝耦合回到第一直波导，以在将光学增益传递至引导束以抵消传播损耗之后提供用于旋转感测的光学信号。在耦合环构造中，第一微型谐振器环充当损耗环，而光学增益被传递到充当增益环的第二微型谐振器环。微型谐振器环。微型谐振器环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增益调节用于提高性能的基于环形波导的集成光子光学陀螺仪


[0001]本公开内容涉及基于集成光子的光学陀螺仪。

技术介绍

[0002]陀螺仪(Gyroscopes)(也简称为“陀螺仪(gyros)”)是可以感测角速度的设备。陀螺仪的应用包括但不限于军事、飞机导航、机器人学、自动驾驶汽车、虚拟现实、增强现实、游戏等。陀螺仪可以是机械的或光学的，并且可以在精度、性能、成本和大小方面有所不同。由于光学陀螺仪不具有任何移动零件，因此它们比机械陀螺仪具有优势，因为它们比具有移动零件的机械陀螺仪更能承受冲击、振动和温度变化的影响。最常见的光学陀螺仪是光纤陀螺仪(fiber optical gyroscope,FOG)，其基于由于萨格奈克(Sagnac)效应(在干涉法中遇到的由旋转引起的现象)的光学相移的干涉测量法工作。FOG的构造通常涉及包括若干匝保偏(polarization
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maintaining,PM)纤维的线圈。激光发射入保偏纤维线圈的两端，使得两束光束沿相反方向传播。如果纤维线圈在移动，那么在相反方向上传播的光束相对于彼此经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在氮化硅(SiN)波导平台上制成的集成光子光学陀螺仪，包括：第一直波导，所述第一直波导接收来自一个或多个光源的入射光并输出出射光以耦合到光电探测器以提供用于旋转感测的光学信号；以及第一微型谐振器环，所述第一微型谐振器环邻近所述第一直波导的一部分，其中光从所述第一直波导的所述部分渐逝耦合到所述第一微型谐振器环并且作为引导束在所述第一微型谐振器环内循环时经历传播损耗，其中所述引导束从所述第一微型谐振器环渐逝耦合回到所述第一直波导的所述部分，在将所述光学增益传递至所述引导束以抵消所述传播损耗之后提供用于旋转感测的所述光信号。2.如权利要求1所述的集成光子光学陀螺仪，其中所述一个或多个光源位于所述第一直波导的一端或所述第一直波导的两端。3.如权利要求1所述的集成光子光学陀螺仪，进一步包括：第二微型谐振器环，所述第二微型谐振器环邻近所述第一微型谐振器环的一部分，其中所述引导束从所述第一微型谐振器环的所述部分渐逝地耦合到所述第二微型谐振器环的一部分并经历所述光学增益以抵消所述第一微型谐振器环和所述第二微型谐振器环内的传播损耗。4.如权利要求3所述的集成光子光学陀螺仪，其中所述引导束从所述第二微型谐振器环渐逝耦合回到所述第一微型谐振器环，并且从所述第一微型谐振器环渐逝耦合到所述第一直波导的所述部分，以提供用于旋转感测的所述光信号。5.如权利要求4所述的集成光子光学陀螺仪，进一步包括：第二直波导，所述第二直波导用于接收来自一个或多个泵浦光源的入射泵浦光，其中所述第二直波导的一部分邻近所述第二微型谐振器环，并且其中所述泵浦光提供所述光学增益以抵消所述传播损耗。6.如权利要求3所述的集成光子光学陀螺仪，其中所述第一微谐振器环和所述第二微谐振器环的形状和大小相同。7.如权利要求3所述的集成光子光学陀螺仪，其中所述第一微谐振器环的形状、大小或所述形状和所述大小两者与所述第二微谐振器环的形状、大小或所述形状和所述大小两者不同。8.如权利要求3所述的集成光子光学陀螺仪，其中所述第一微型谐振器环和所述第二微型谐振器环在彼此竖直堆叠的不同物理层上制成，并且其中光在竖直分离的两个所述物理层之间渐逝耦合。9.如权利要求8所述的集成光子光学陀螺仪，其中所述第一微型谐振器环和所述第二微型谐振器环相对于彼此横向偏置。10.如权利要求3所述的光学陀螺仪，其中所述第二微型谐振器环的至少一部分植入有铒掺杂物，所述铒掺杂物可以在特定波长的泵浦光下被激励以提供所述光学增益。11.如权利要求10所述的光学陀螺仪，其中所述泵浦光从第二直波导耦合到所述第二微谐振器环，所述泵浦光从所述第二直波导一端或从两端发射。12.如权利要求10所述的光学陀螺仪，其中泵浦光源设置在所述第二微型谐振器环的所述部分的顶部，所述部分植入有所述铒掺杂物。13.如权利要求12所述的光学陀螺仪，其中镜子在所述泵浦光源的顶部上制成，以增强
泵浦光朝向所述铒掺杂物的竖直注入。14.如权利要求12所述的光学陀螺仪，其中所述第二微型谐振器环在与所述泵浦光源相邻的顶部竖直层上制成，并且所述第一微型谐振器环在所述顶部竖直层下方的底部竖直层上制成。15.如权利要求14所述的光学陀螺仪，其中加热器在所述顶部竖直层的顶部上制成，以调节所述第二微型谐振器环与所述第一微型谐振器环之间的渐逝耦合量。16.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马里奥，
申请(专利权)人：阿内洛光电子公司，
类型：发明
国别省市：