集成有天线的波导光电探测器及系统、发送信号的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种集成有天线的波导光电探测器及系统、发送信号的方法，所述集成有天线的波导光电探测器包括：光电探测器、N条光波导、天线，所述N为正整数；一衬底上设有所述天线，且所述天线两臂的对称轴位置处设有馈电间隙，所述馈电间隙内设有所述光电探测器；以及所述衬底上形成有N条所述光波导，所述光电探测器连接所述光波导以获取所述光波导上传输的光载射频信号。本发明专利技术通过所述天线两臂的对称轴位置处设有馈电间隙，所述馈电间隙内设有所述光电探测器，使得所述天线和所述光电探测器可集成在同一块芯片的同一个器件上，以提高光学集成电路及系统的集成度。光学集成电路及系统的集成度。光学集成电路及系统的集成度。

【技术实现步骤摘要】
集成有天线的波导光电探测器及系统、发送信号的方法


[0001]本专利技术涉及光学集成电路
，尤其涉及一种集成有天线的波导光电探测器及系统、发送信号的方法。

技术介绍

[0002]波导光电探测器是光学集成电路中常用的将光号转换为电信号的器件。在一些微波光子学应用中，光信号经过波导光电探测器并被该波导光电探测器吸收转换为电信号，该电信号需即时被辐射到自由空间。
[0003]传统的方法是在光电探测器芯片外增加发射天线，并封装成一个系统。这种发放集成度低，封装复杂，成本高。
[0004]因此，本专利技术提出了一种集成有天线的波导光电探测器及系统、发送信号的方法，以提高微波光子系统的集成度。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了一种集成有天线的波导光电探测器及系统、发送信号的方法，以提高微波光子系统的集成度。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种集成有天线的波导光电探测器，包括：光电探测器、N条光波导、天线，所述N为正整数；一衬底上设有所述天线，且所述天线两臂的对称轴位置处设有馈电间隙，所述馈电间隙内设有所述光电探测器；以及所述衬底上形成有N条所述光波导，所述光电探测器连接所述光波导以获取所述光波导上传输的光载射频信号。
[0007]其有益效果在于：本专利技术通过所述天线两臂的对称轴位置处设有馈电间隙，所述馈电间隙内设有所述光电探测器，使得所述天线和所述光电探测器可集成在同一块芯片的同一个器件上，以提高光学集成电路及系统的集成度。
[0008]可选地，所述光电探测器与所述天线的工作频率一致。其有益效果在于：通过所述光电探测器与所述天线的工作频率一致，有助于两者更好的协同工作，提高了所述集成有天线的波导光电探测器的工作效率。
[0009]可选地，所述天线包括：维尔瓦第天线、领结天线、槽缝天线和贴片天线中的至少一种。其有益效果在于：通过所述天线具有多种设计方式，所以可以更改所述天线的类型以适应实际成产的需求，例如天线辐射面积的需求。
[0010]进一步可选地，所述衬底包括：硅、绝缘体上硅、蓝宝石上硅、二氧化硅、磷化铟、铌酸锂、聚合物中的至少一种。其有益效果在于：通过所述集成有天线的波导光电探测器可以集成在由上述任一物质或多种物质构成的衬底上，以适应实际生产的需求。
[0011]又进一步可选地，所述天线的工作频率包括L波段频率范围、S波段频率范围、C波段频率范围、X波段频率范围、Ku波段频率范围、K波段频率范围、KA波段频率范围和太赫兹频率范围。其有益效果在于：通过所述天线的工作频率包括多种频率类型，可以使得所述集成有天线的波导光电探测器处理不同频率范围的信号。
[0012]还进一步可选地，所述光波导的类型包括：通道波导、脊波导、槽波导、扩散波导、光子晶体波导中的至少一种。其有益效果在于：通过所述光波导的类型包括多种类型，不同类型的波导的横截面积不同，以根据实际生产需求选择合适的光波导的类型。
[0013]可选地，所述光电探测器包括：金属光电探测器、半导体光电探测器、金属
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半导体光电探测器、雪崩光电探测器中的至少一种。
[0014]可选地，所述光信号的波长范围包括：可见光波段、O波段、E波段、S波段、C波段、L波段、U波段、中红外波段中的至少一种。
[0015]第二方面，本专利技术提供一种集成有天线的波导光电探测器集成系统，包括：K个呈阵列排布的如第一方面中任一项实施例所述的集成有天线的波导光电探测器，所述K为大于或等于2的正整数。
[0016]其有益效果在于：所述波导光电探测器集成系统可以用于含有实时延迟线的相控阵雷达等应用，以完成对目标的搜索、跟踪和测量。
[0017]第三方面，本专利技术提供一种发送信号的方法，包括：应用于如第一方面中任一项实施例所述的集成有天线的波导光电探测器；所述光波导获取光载射频信号，并将所述光载射频信号传输给所述光电探测器；所述光电探测器接收来自所述光波导的所述光载射频信号，将所述光载射频信号转换为电射频信号，并将所述电射频信号传输至所述天线；所述天线获取来自所述光电探测器的所述电射频信号，将所述电射频信号发送出去。
[0018]其有益效果在于：本专利技术通过应用于如第一方面中任一项实施例所述的集成有天线的波导光电探测器，可以在保证信号发送效率的同时，提高了光学集成电路的集成度，以适应实际生产的需求。
[0019]可选地，所述发送信号的方法，还包括：获取所述电射频信号的频率范围，当所述电射频信号的频率范围不满足预设要求时，修改或调节所述天线和所述光电探测器中的至少一个的设计，以使得所述电射频信号的频率范围满足所述预设要求。其有益效果在于：通过修改或调节所述天线和所述光电探测器的设计以使得所述电射频信号的频率范围满足实际需求。
[0020]可选地，所述的发送信号的方法，包括：根据辐射方向图来调整所述天线的设计，以使得所述电射频信号的辐射方向满足所述预设要求。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的一种集成有天线的波导光电探测器实施例的示意图；
[0022]图2为本专利技术提供的又一种集成有天线的波导光电探测器实施例的示意图；
[0023]图3为本专利技术提供的一种集成有天线的波导光电探测器集成系统实施例的示意图；
[0024]图4为本专利技术提供的一种发送信号的方法流程图；
[0025]图5为本专利技术提供的一种维尔瓦第天线的辐射方向图的仿真结果实施例示意图；
[0026]图6为本专利技术提供的一种光电探测器性能的仿真结果实施例示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，
在本申请实施例的描述中，以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一种”、“该”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个或两个以上(包含两个)。术语“和/或”，用于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的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0028]在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“连接”包括直接连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成有天线的波导光电探测器，其特征在于，包括：光电探测器、N条光波导、天线，所述N为正整数；一衬底上设有所述天线，且所述天线两臂的对称轴位置处设有馈电间隙，所述馈电间隙内设有所述光电探测器；以及所述衬底上形成有N条所述光波导，所述光电探测器连接所述光波导以获取所述光波导上传输的光载射频信号。2.根据权利要求1所述的集成有天线的波导光电探测器，其特征在于，所述光电探测器与所述天线的工作频率一致。3.根据权利要求1所述的集成有天线的波导光电探测器，其特征在于，所述天线包括：维尔瓦第天线、领结天线、槽缝天线和贴片天线中的至少一种。4.根据权利要求1所述的集成有天线的波导光电探测器，其特征在于，所述衬底包括：硅、绝缘体上硅、蓝宝石上硅、二氧化硅、磷化铟、铌酸锂、聚合物中的至少一种。5.根据权利要求1所述的集成有天线的波导光电探测器，其特征在于，所述天线的工作频率范围包括L波段频率范围、S波段频率范围、C波段频率范围、X波段频率范围、Ku波段频率范围、K波段频率范围、KA波段频率范围和太赫兹频率范围。6.根据权利要求1所述的集成有天线的波导光电探测器，其特征在于，所述光波导的类型包括：通道波导、脊波导、槽波导、扩散波导、光子晶体波导中的至少一种。7.根据权利要求1所述的集成有天线的波导光电探测器，其特征在于，所述光电探测器包括：金属光电探测器、半导体光电探测器、金属

【专利技术属性】
技术研发人员：张星宇，张轲，
申请(专利权)人：赛丽科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：