【技术实现步骤摘要】
微纳米量级光芯片的非接触式修复设备及方法
[0001]本专利技术属于光芯片修复
，更具体地说是涉及一种超快激光的晶圆级和芯片级的光芯片修复方法及设备。
技术介绍
[0002]集成光子学具有实现高集成密度、降低功耗和高性能传输、计算和存储的潜力，可广泛应用于通信设备、数据中心、物联传感、人工智能等领域。不同的应用场景、不同光芯片所需的波导材料也有差异，常用于制作光芯片的波导材料有硅、铌酸锂、二氧化硅、以磷化铟、砷化镓为主的III
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V族半导体、氮化硅和聚合物。由于光芯片亚微米波导尺寸使其对制造公差，膜层应力，材料缺陷等十分敏感，这导致在光芯片生产过程中会产生性能不达标的残次品以及芯片性能在晶圆上分布的一致性差，这会造成芯片的性能波动范围大、良率低、成本高。
[0003]通常，光芯片制造后通过改变波导或包层材料的折射率来校正制造误差，最常见的修复方法，如热光效应来改变波导或包层的有效折射率，但其修复系统复杂性和光芯片修复功耗增加，同时调控范围非常局限，只能对带有加热结构的部分光波导位置进行作用，这...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，该微纳米量级光芯片由上至下包括光波导(10)、芯片结构(11)和衬底(13)，其特征在于，包括超快激光光源(1)、沿该超快激光光源(1)的传输光路依次设置的光束调制模块(2)和二向色镜(4)，沿该二向色镜(4)的反射光路设置物镜(5)和微纳米量级光芯片，经该微纳米量级光芯片反射的光束经所述的二向色镜(4)透射后，由CCD成像观测模块(3)接收；所述CCD成像观测模块(3)，用于定位光芯片修复区域、实时检测微纳米量级光芯片的形貌状态，并传输至计算机(16)；还包括光芯片性能监测模块(7)和计算机(16)；所述光芯片性能监测模块(7)，用于实时检测分析微纳米量级光芯片修复前后的光谱信息变化，所述的计算机(16)分别与所述超快激光光源(1)、CCD成像观测模块(3)和光芯片性能监测模块(7)相连，通过程序设定，实时监控修复状态、实时反馈调节激光修复参数、实现各模块之间的协同控制。2.根据权利要求1所述的微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，其特征在于，所述超快激光光源(1)为飞秒激光光源或皮秒激光光源。3.根据权利要求1所述的微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，其特征在于，所述光束调制模块(2)，用于调制所述超快激光光源(1)发出的脉冲光束的能量大小、偏振方向和波长范围，以满足修复微纳米量级光芯片所需的光束参数。4.根据权利要求3所述的微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，其特征在于，所述的物镜(5)安装在位移台(6)上，用于将调制后的光束聚焦于微纳米量级光芯片(9)的表面，并通过移动位移台(6)的位置来改变光束聚焦点在光芯片(9)的位置及聚焦光斑的尺寸大小。5.根据权利要求1所述的微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，其特征在于，所述的光芯片性能监测模块(7)包括测试光源(8)、供微纳米量级光芯片放置的多轴联动位移台(14)以及接收设备(15)，所述的光芯片性能监测模块(7)是采用光纤耦合结构(12)对微纳米量级光芯片(9)进行光的耦合输入/输出，所述的测试光源(8)经由安装在多轴联动位移台(14)上的单模光纤输出，调整多轴联动位移台(14)使输入光纤的尾端和输出光纤的入射口分别对准微纳米量级光芯片(9)的两个光纤耦合结构(12)，输出光纤会将光芯片(9)的输出光导入接收设备(15)，用于分析光芯片修复前后的光谱信息变化。6.根据权利要求5所述的微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，其特征在于，所述光纤耦合结构(12)包括光栅耦合结构和端面耦合结构；所述接收设备(15)包括光谱仪和探测器。7.根据权利要求1所述的微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，其特征在于，所述的微纳米量级光芯片(9)可实现光的发射、调制、传输、处理以及探测的功能。8.根据权利要求7所述的微纳米量级光芯片的非接触式修复设备，其特征在于，所述修复是修改...
【专利技术属性】
技术研发人员：周立兵，杜嘉，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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