一种单片集成的硅基光馈天线制造技术

本发明专利技术公开了一种单片集成的硅基光馈天线，所述单片集成的硅基光馈天线包括硅基片上天线、锗硅光电探测器、偏置网络和GSG pad部分。该硅基光馈天线通过大带宽和高RF饱和功率的锗硅光电探测器进行光电转化并馈入高增益和高定向性硅基片上天线发射到空间中，实现了高辐射功率和高效率传输。此外，该器件在CMOS兼容的SOI衬底以单片集成的方式构成，减小了传统混合集成的金属线键合的寄生效应，且器件结构尺寸紧凑，利于大规模集成。利于大规模集成。利于大规模集成。

【技术实现步骤摘要】
一种单片集成的硅基光馈天线


[0001]本专利技术涉及模拟光子通信或微波光子系统中的集成光电子器件，更具体地，涉及一种单片集成的硅基光馈天线。

技术介绍

[0002]在模拟光子通信、微波光子系统等领域，光馈天线将射频信号经光电探测器进行光电转换后馈入天线单元向外辐射，该过程需要光电探测器和天线两个单元器件，二者可通过混合集成或单片集成方式进行集成。混合集成技术比较成熟，目前使用最为普遍，但其弊端是基于不同材料的器件通过金属线键合时会有严重的寄生效应，频率受限，并且金属引线的一致性差，不利于规模应用。
[0003]相对混合集成技术，单片集成技术可显著降低制造成本，消除金属引线的寄生效应，提高光馈天线的一致性和可靠性。2019年，美国加州理工学院Behrooz Abiri等人实现了4
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4的硅基光馈辐射阵列，其单个光电探测器单元采用的是双端光馈入式探测器，单个天线单元采用的则是带有正弦波纹的宽带对数周期螺旋天线。该硅基光馈辐射阵列由H型分布带有光路径延迟的光馈辐射单元构成，在42GHz处的耦合功率为r/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单片集成的硅基光馈天线，其特征在于：包括锗硅光电探测器、硅基片上天线、偏置网络和GSG pad；所述GSG pad为锗硅光电探测器提供直流偏置；所述锗硅光电探测器用于将光信号转化成电信号；所述硅基片上天线用于将电信号发射到自由空间中；所述偏置网络起到通直流隔交流作用，用于保证锗硅光电探测器产生的电信号全部馈入到硅基片上天线；所述单片集成的硅基光馈天线在CMOS兼容的绝缘体上硅SOI衬底以单片集成的方式构成。2.根据权利要求1所述的单片集成的硅基光馈天线，其特征在于：所述的硅基片上天线为片上八木天线、片上维瓦尔第天线或片上螺旋天线中的任意一种形式。3.根据权利要求2所述的单片集成的硅基光馈天线，其特征在于：所述的片上八木天线包括激励振子、引向器、反射器和巴伦。4.根据权利要求3所述的单片集成的硅基光馈天线，其特征在于：所述的巴伦为共面波导与共面带状线之间的转换过渡结构。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦竹君，傅志磊，夏鹏辉，余辉，杨建义，王曰海，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：