一种片上干涉仪及量子芯片制造技术

本申请公开了一种片上干涉仪及量子芯片，片上干涉仪包括输入波导、第一分束器、移相波导、第二分束器和输出波导，通过在移相波导上设置波导相位调节模块实现干涉仪的免调制；波导相位调节模块包括第一宽度渐变区和第二宽度渐变区，第一宽度渐变区和第二宽度渐变区连接并左右对称，在生产加工时就预设好干涉仪中干涉上臂和干涉下臂之间的目标相位差值，不再需要通过电子学进行调制即可实现固定相位差；本申请所提供的片上干涉仪可以应用在量子芯片上，不需要通过电学调制也可以实现量子光学系统的相位调制，在实现定制的光量子计算等功能的同时，降低了量子芯片的复杂度、功耗和尺寸，也降低了外界因素的干扰，进一步提高了量子芯片的稳定性。子芯片的稳定性。子芯片的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种片上干涉仪及量子芯片


[0001]本申请属于光学器件
，具体而言，涉及一种片上干涉仪及量子芯片。

技术介绍

[0002]干涉仪是光学系统中常用的元器件之一，种类繁多，可用于包括光通信、量子密码、线性光量子计算等光学应用领域。在量子密码和线性光量子计算中主要采用马赫
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增德尔干涉仪(MZI)以及法拉第迈克尔逊干涉仪。
[0003]目前，用于实现光量子集成芯片的材料体系包括SOI、SiN，InP等，干涉仪结构在光量子信息领域主要用于量子态强度或相位调制。市场上的片上干涉仪根据不同的芯片材料，一般是基于热调相、载流子注入等手段对干涉仪中的相位调制器进行调制，以达到强度调节或相位调节的目的。图1是目前普遍采用的片上MZI干涉仪的结构示意图，由两个3dB定向耦合器和一个移相器组成，采用的波导类型为脊型波导，图2为脊型波导的内脊区极性分布图。移相波导的原理是在波导内脊区两侧施加电场，波导脊背中载流子浓度产生变化，从而改变了波导脊背的折射率，进而调控光波的相位等参数，电场通过改变介质的物理特性改变了途径介质的光波的特性。这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上干涉仪，其特征在于，包括输入波导、第一分束器、移相波导、第二分束器和输出波导；所述输入波导的输出端与所述第一分束器的输入端连接，用于输入光束；所述第一分束器的输出端与所述移相波导的输入端连接，用于将输入的光束分为两组分束光束；所述移相波导包括干涉上臂和干涉下臂，所述干涉上臂和所述干涉下臂包括宽度固定的直波导，且在所述干涉上臂或所述干涉下臂上设置至少一个波导相位调节模块，所述波导相位调节模块用于使在干涉上臂和干涉下臂传输的分束光束产生固定的相位差，所述波导相位调节模块包括第一宽度渐变区和第二宽度渐变区，所述第一宽度渐变区和所述第二宽度渐变区连接并左右对称；所述第二分束器的输入端与所述移相波导的输出端连接，用于使产生固定相位差的分束光束发生干涉，并输出至所述输出波导。2.根据权利要求1所述的片上干涉仪，其特征在于，所述第一宽度渐变区和所述第二宽度渐变区为锥形波导。3.根据权利要求1所述的片上干涉仪，其特征在于，所述波导相位调节模块的各处宽度均大于所述直波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁禹阳，安雪碧，刘午，周志伟，
申请(专利权)人：合肥硅臻芯片技术有限公司，
类型：新型
国别省市：