【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体涉及一种光子集成电路芯片、光耦合的方法以及测试方法。
技术介绍
1、光子集成电路芯片通常会光纤阵列进行耦合对准，以对光子集成电路芯片输入或输出光信号。
2、在光子计算中，在光子域完成至少一部分计算，根据获得的输出信号而获知计算的数学结果。本专利技术人发现，在实际的光子计算系统中，如何有效地将光纤耦合至对应的光子计算单元至关重要。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种光子集成电路芯片、光耦合的方法以及测试方法，以用于实现有效地将来自光纤的光耦合至对应的光子计算单元。
2、根据本申请的一方面，本申请一实施例提供了一种光子集成电路芯片，包括：
3、光子计算单元；
4、光学链路，所述光学链路包括依次连接的第一光输入结构、波导、第一光输出结构，所述第一光输入结构被配置为向所述光学链路输入光，所述第一光输出结构被配置为经由所述波导从所述光学链路输出光；
5、参考结构，所述参考结构包括第二光输入结构、第二光输出结构以及分光器件，所述分光器件具有一个输入端口和两个输出端口，所述分光器件被配置为将输入到所述输入端口的光分配至所述两个输出端口，所述第二光输入结构光学连接至所述输入端口，所述第二光输出结构光学连接至其中一个所述输出端口，所述第二光输入结构被配置为向所述参考结构输入光，所述第二光输出结构被配置为从所述参考结构输出光。
6、在一些实施方式中，所述光子集成电路芯片还包括与所述光子计算单元光连接的目标
7、进一步地，所述光子集成电路芯片具有用于与外界光线耦合的第一端面；所述第一光输入结构、所述第一光输出结构、所述目标光输入结构、所述第二光输入结构以及所述第二光输出结构均从所述第一端面与外界进行光耦合。
8、在一些实施方式中，所述第一光输入结构、所述第一光输出结构、所述第二光输入结构、所述第二光输出结构以及目标光输入结构均包括边缘耦合器。
9、进一步地，所述第一光输入结构和所述第一光输出结构之间具有第一预设距离，所述第二光输入结构和所述第二光输出结构之间具有第二预设距离，其中，所述第一预设距离和所述第二预设距离相等。
10、根据本申请的又一方面，本申请一实施例提供了光耦合的方法，用于对前述的光子集成电路芯片进行光耦合，所述方法包括：
11、第一耦合步骤，包括使用外部光纤阵列耦合所述参考结构，其中，所述光纤阵列具有n个通道，其中，n≥4，n为正整数；
12、第二耦合步骤，包括将完成第一耦合步骤的所述光纤阵列移动至与所述参考结构之间具有预设距离的所述光学链路，以使用所述光纤阵列对所述光学链路进行耦合。
13、进一步地，在所述第二耦合步骤之后，将所述光纤阵列中的光计算信号供给通道与所述光子计算单元进行光耦合。
14、在一些实施方式中，所述使用外部光纤阵列耦合所述参考结构的步骤包括：
15、将所述光纤阵列中的第一通道、第二通道分别与所述参考结构的第二光输入结构、所述第二光输出结构一一预对准；
16、对所述第二光输入结构输入光，并移动所述光纤阵列的位置，以及获得所述参考结构的分光器件的两个输出端口输出的光斑的状况。
17、在一些实施方式中，所述使用外部光纤阵列耦合所述参考结构的步骤包括：
18、将所述光纤阵列中的第一通道、第二通道分别与所述参考结构的第二光输入结构、所述第二光输出结构一一预对准；
19、对所述第二光输入结构输入光，并移动所述光纤阵列的位置，以及检测所述第二光输出结构的输出光信号的大小，若所述第二光输出结构的输出光信号达到阈值，则确定所述第一耦合步骤完成。
20、进一步地，所述将完成第一耦合步骤的所述光纤阵列移动至与所述参考结构之间具有预设距离的所述光学链路的步骤包括：
21、将完成第一耦合步骤的所述光纤阵列移动至与所述参考结构之间具有预设距离的所述光学链路，以将所述光纤阵列中的第一通道、第二通道与所述光学链路中的所述第一光输入结构、所述第一光输出结构一一对准。
22、进一步地，所述使用所述光纤阵列对所述光学链路进行耦合的步骤包括：
23、对所述第一光输入结构输入光，并移动所述光纤阵列的位置，以及检测所述第一光输出结构的输出光信号的大小，若所述第一光输出结构的输出光信号达到阈值，则确定所述第二耦合步骤完成。
24、根据本申请的另一方面，本申请还提供了一种测试方法，包括前述的任一实施方式所述的光耦合的方法。
25、本申请实施例提供了光子集成电路芯片、光耦合的方法以及测试方法，光子集成电路芯片包括光子计算单元、光学链路以及参考结构，参考结构包括分光器件，通过先将外部光纤阵列中的光纤与参考结构进行光耦合，然后利用耦合好的外部光纤阵列中的光纤去耦合光学链路，从而能够有效地将来自外部光纤阵列中的光纤的光耦合至对应的光子计算单元，在降低光纤与光子计算单元之间的耦合对准难度的同时，还提升了光耦合的效率。
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1.一种光子集成电路芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光子集成电路芯片，其特征在于，还包括与所述光子计算单元光连接的目标光输入结构，所述目标光输入结构被配置为向所述光子计算单元输入光。
3.根据权利要求2所述的光子集成电路芯片，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的光子集成电路芯片，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的光子集成电路芯片，其特征在于，
6.一种光耦合的方法，用于对权利要求1至5中任一项所述的光子集成电路芯片进行光耦合，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的光耦合的方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的光耦合的方法，其特征在于，所述使用外部光纤阵列耦合所述参考结构的步骤包括：
9.根据权利要求6所述的光耦合的方法，其特征在于，所述使用外部光纤阵列耦合所述参考结构的步骤包括：
10.根据权利要求8或9所述的光耦合的方法，其特征在于，所述将完成第一耦合步骤的所述光纤阵列移动至与所述参考结构之间具有预设距离的所述光学链路的步骤包括
11.根据权利要求10所述的光耦合的方法，其特征在于，所述使用所述光纤阵列对所述光学链路进行耦合的步骤包括：
12.一种测试方法，其特征在于，包括如权利要求6至11中任意一项所述的光耦合的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种光子集成电路芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光子集成电路芯片，其特征在于，还包括与所述光子计算单元光连接的目标光输入结构，所述目标光输入结构被配置为向所述光子计算单元输入光。
3.根据权利要求2所述的光子集成电路芯片，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的光子集成电路芯片，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的光子集成电路芯片，其特征在于，
6.一种光耦合的方法，用于对权利要求1至5中任一项所述的光子集成电路芯片进行光耦合，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的光耦合的方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：孟怀宇，沈亦晨，张尚露，
申请(专利权)人：上海曦智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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