复合材料集成光学陀螺用芯片、制备方法及工作方法技术

技术编号:41502840 阅读:26 留言:0更新日期:2024-05-30 14:44
本发明专利技术公开了一种复合材料集成光学陀螺用芯片、制备方法及工作方法,属于光电集成技术领域,芯片包括按照输入光的传输顺序设置有分束器、起偏器、调制器以及波导环。分束器、起偏器以及调制器均为薄膜铌酸锂器件,分束器、起偏器以及调制器通过薄膜铌酸锂波导进行光互联。波导环为氮化硅材料器件,波导环与调制器通过层间耦合结构进行光互联。采用上述一种复合材料集成光学陀螺用芯片、制备方法及工作方法,可实现对光的分束、起偏、相位调制以及环内干涉功能,并可以用于构成闭环光学陀螺测试系统,其中起偏效果达到40dB,调制效率达到1V·cm,波导环传输损耗小于2.5dB/m。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电集成,尤其是涉及一种复合材料集成光学陀螺用芯片、制备方法及工作方法


技术介绍

1、基于saganc效应的光纤陀螺目前是光学传感领域发展最为完善的技术系统,它是一种利用光信号来测量物体角速度的光学惯性传感器,具有结构简单、体积小、重量轻、无接触、无磨损以及无电磁干扰等优点,广泛应用于航空航天、国防、船舶、汽车以及机器人等领域。但目前光纤陀螺存在成本较高,无法保证分立器件统一性,难以批量化生产等问题,限制了该系统本身以及其行业的进一步发展。

2、集成光学芯片是目前光电领域的研究热点之一,其通过微纳加工手段,可实现各种光学功能器件的片上集成,利用片上光波导代替光纤实现片上光互联,可替代传统光功能器件,结构尺寸仅数毫米甚至数十微米量级,随之衍生了光纤陀螺发展方向,即集成光学陀螺,利用微纳加工技术将光纤陀螺的光学器件集成在一个芯片上的技术,可以大大减少光纤陀螺的体积、重量、器件数量和连接复杂度,从而降低光纤陀螺的成本和功耗。

3、光纤陀螺有五大核心器件,其中传统调制器采用铌酸锂体材料作为相位调制的功能核心,目前热点的铌酸锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:包括按照输入光的传输顺序设置有分束器、起偏器、调制器以及波导环;

2.根据权利要求1所述的一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:分束器、起偏器以及调制器的波导芯层均为脊形波导结构;

3.根据权利要求1所述的一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:波导环为氮化硅波导环,氮化硅波导环的波导宽度为1.8-2.2μm,波导厚度为0.3μm,氮化硅波导环上下包覆有二氧化硅包层;

4.根据权利要求3所述的一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:第三直线波导与氮化硅波导环具有至少一个交叉点,每一交叉点的损...

【技术特征摘要】

1.一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:包括按照输入光的传输顺序设置有分束器、起偏器、调制器以及波导环;

2.根据权利要求1所述的一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:分束器、起偏器以及调制器的波导芯层均为脊形波导结构;

3.根据权利要求1所述的一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:波导环为氮化硅波导环,氮化硅波导环的波导宽度为1.8-2.2μm,波导厚度为0.3μm,氮化硅波导环上下包覆有二氧化硅包层;

4.根据权利要求3所述的一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:第三直线波导与氮化硅波导环具有至少一个交叉点,每一交叉点的损耗小于等于0.25db;

5.根据权利要求1所述的一种复合材料集成光学陀螺用芯片,其特征在于:分束器为y形分束器,y形分束器包括输入波导、传输波导以及输出波导,输入波导和输出波导均与传输波导相连接,输出波导通过薄膜铌酸锂波导与...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯丽爽焦洪臣李鑫宇周震冯迪裴文轩王思源
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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