集成光学芯片及陀螺仪系统技术方案

技术编号:40046969 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-16 20:36
本申请公开了一种集成光学芯片及陀螺仪系统,集成光学芯片包括隔离组件、探测器、波导芯层和衬底,隔离组件包括第一隔离层,探测器和波导芯层均设于第一隔离层的顶面,隔离组件设于衬底之上,第一隔离层的顶面还具有沿高度方向凹陷设置的隔离槽,隔离槽围合形成隔离空间,探测器设于隔离空间内。本申请的集成光学芯片及陀螺仪系统,集成光学芯片中的隔离组件能够对探测器与杂散光之间进行隔离,避免杂散光对输入至探测器的光信号产生干扰,从而提高探测信号的精度和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于光电子,尤其涉及一种集成光学芯片及陀螺仪系统


技术介绍

1、光学陀螺仪是检测运动载体角速度的一种光学传感器,基于光电子集成技术的集成光学陀螺仪,以波导代替光纤,将部分有源、无源器件在芯片上集成,其中,光电探测器为集成光学芯片中的重要组成部分。光源所发出的光经过集成光学芯片上的双y分支和起偏结构分为两束光传输至光纤环中,两束光在光纤环内产生相位差后传递至光电探测器处,经过光电探测器的检测后转化为电信号,从而使得陀螺仪系统正常工作。

2、然而,在集成光学芯片中,探测器周围通常会存在各种杂散光,杂散光会照射至探测器的表面,对输入至探测器的光信号产生干扰,造成探测信号出现误差。


技术实现思路

1、本申请提供一种集成光学芯片及陀螺仪系统,集成光学芯片中的隔离组件能够对探测器与杂散光之间进行隔离,避免杂散光对输入至探测器的光信号产生干扰,从而提高探测信号的精度和准确性。

2、本申请提供了一种集成光学芯片,其中,集成光学芯片包括隔离组件、探测器、波导芯层和衬底,隔离组件包括第一隔离层,探测器和波导芯层均设于第一隔离层的顶面,隔离组件设于衬底之上,第一隔离层的顶面还具有沿高度方向凹陷设置的隔离槽,隔离槽围合形成隔离空间,探测器设于隔离空间内。

3、如上的集成光学芯片,其中,隔离槽的表面设置有吸收层,吸收层用于吸收射入隔离槽内部的光信号。

4、如上的集成光学芯片,其中,隔离组件还包括:第二隔离层,与第一隔离层相连接的设置,第二隔离层内部设有沿第一方向贯穿设置的安装槽,波导芯层设于安装槽内并与安装槽的内表面相贴合的设置。

5、如上的集成光学芯片,其中,第一隔离层和第二隔离层均为黑体结构,黑体结构用于隔离向探测器照射的光信号。

6、如上的集成光学芯片,其中,隔离槽内设置有支撑部,支撑部与隔离槽的两侧壁均相连接,支撑部的顶面与第一隔离层的顶面处于同一平面,波导芯层设于支撑部的顶面并与探测器相连接。

7、如上的集成光学芯片,其中,隔离槽在垂直于自身延伸方向的方向上具有第一宽度d1,第一宽度d1满足:d1≥7μm。

8、如上的集成光学芯片,其中,第二隔离层沿高度方向具有厚度h,厚度h满足:h≥3μm。

9、如上的集成光学芯片,其中,沿第二方向,第二隔离层具有第二宽度d2,波导芯层具有第三宽度d3,第二宽度d2与第三宽度d3满足以下关系:d2-d3≥6μm。

10、如上的集成光学芯片,其中,集成光学芯片还包括相连接的起偏器、耦合器、分光组件和调制组件,起偏器、耦合器、分光组件和调制组件均设于第一隔离层的顶面并与探测器通过隔离槽相分隔的设置,波导芯层的远离探测器的一端与分光组件相连接,探测器用于探测由调制组件反向传递至分光组件的光信号。

11、另一方面,本申请还提供了一种陀螺仪系统,其中,陀螺仪系统包括上述的集成光学芯片,陀螺仪系统还包括与集成光学芯片相连接的光源和光纤耦合件,光源用于向集成光学芯片内输入光信号,光纤耦合件用于使光信号产生相位差。

12、本申请集成光学芯片包括隔离组件、探测器、波导芯层和衬底,探测器和波导芯层均位于第一隔离层的顶面,且探测器设于隔离槽围合形成的隔离空间内,由于隔离槽沿高度方向凹陷设置于第一隔离层的顶面,外界的光信号照向探测器时,会首先进入隔离槽,隔离槽的设置使隔离空间内的探测器与外部杂散光信号进行隔离,不会受到外部杂散光信号的干扰,从而提高了探测器探测信号的精度和准确性。

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【技术保护点】

1.一种集成光学芯片,其特征在于,所述集成光学芯片包括隔离组件(10)、探测器(20)、波导芯层(30)和衬底(40),所述隔离组件(10)包括第一隔离层(11),所述探测器(20)和所述波导芯层(30)均设于所述第一隔离层(11)的顶面,所述隔离组件(10)设于所述衬底(40)之上,所述第一隔离层(11)的顶面还具有沿高度方向凹陷设置的隔离槽(111),所述隔离槽(111)围合形成隔离空间(112),所述探测器(20)设于所述隔离空间(112)内。

2.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述隔离槽(111)的表面设置有吸收层,所述吸收层用于吸收射入所述隔离槽(111)内部的光信号。

3.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述隔离组件(10)还包括:

4.根据权利要求3所述的集成光学芯片,其特征在于,所述第一隔离层(11)和所述第二隔离层(12)均为黑体结构,所述黑体结构用于隔离向所述探测器(20)照射的光信号。

5.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述隔离槽(111)内设置有支撑部(113),所述支撑部(113)与所述隔离槽(111)的两侧壁均相连接,所述支撑部(113)的顶面与所述第一隔离层(11)的顶面处于同一平面,所述波导芯层(30)设于所述支撑部(113)的顶面并与所述探测器(20)相连接。

6.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述隔离槽(111)在垂直于自身延伸方向的方向上具有第一宽度D1,所述第一宽度D1满足:D1≥7μm。

7.根据权利要求3所述的集成光学芯片,其特征在于,所述第二隔离层(12)沿所述高度方向具有厚度H,所述厚度H满足:H≥3μm。

8.根据权利要求3所述的集成光学芯片,其特征在于,沿第二方向(Y),所述第二隔离层(12)具有第二宽度D2,所述波导芯层(30)具有第三宽度D3,所述第二宽度D2与所述第三宽度D3满足以下关系:D2-D3≥6μm。

9.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述集成光学芯片还包括相连接的起偏器、耦合器、分光组件和调制组件,所述起偏器、所述耦合器、所述分光组件和所述调制组件均设于所述第一隔离层(11)的顶面并与所述探测器(20)通过所述隔离槽(111)相分隔的设置,所述波导芯层(30)的远离所述探测器(20)的一端与所述分光组件相连接,所述探测器(20)用于探测由所述调制组件反向传递至所述分光组件的光信号。

10.一种陀螺仪系统,其特征在于,所述陀螺仪系统包括如权利要求1至9中任一项所述的集成光学芯片,所述陀螺仪系统还包括与所述集成光学芯片相连接的光源和光纤耦合件,所述光源用于向所述集成光学芯片内输入光信号,所述光纤耦合件用于使所述光信号产生相位差。

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【技术特征摘要】

1.一种集成光学芯片,其特征在于,所述集成光学芯片包括隔离组件(10)、探测器(20)、波导芯层(30)和衬底(40),所述隔离组件(10)包括第一隔离层(11),所述探测器(20)和所述波导芯层(30)均设于所述第一隔离层(11)的顶面,所述隔离组件(10)设于所述衬底(40)之上,所述第一隔离层(11)的顶面还具有沿高度方向凹陷设置的隔离槽(111),所述隔离槽(111)围合形成隔离空间(112),所述探测器(20)设于所述隔离空间(112)内。

2.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述隔离槽(111)的表面设置有吸收层,所述吸收层用于吸收射入所述隔离槽(111)内部的光信号。

3.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述隔离组件(10)还包括:

4.根据权利要求3所述的集成光学芯片,其特征在于,所述第一隔离层(11)和所述第二隔离层(12)均为黑体结构,所述黑体结构用于隔离向所述探测器(20)照射的光信号。

5.根据权利要求1所述的集成光学芯片,其特征在于,所述隔离槽(111)内设置有支撑部(113),所述支撑部(113)与所述隔离槽(111)的两侧壁均相连接,所述支撑部(113)的顶面与所述第一隔离层(11)的顶面处于同一平面,所述波导芯层(30)设于所述支撑部(113)的顶面并与所述探测器(20)相连接。

【专利技术属性】
技术研发人员:许文渊
申请(专利权)人:重庆自行者科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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