一种硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构与方法技术

本发明专利技术提供了一种硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构，包括光引擎芯片、耦合光纤、光敏感芯片、光源、探测器、相位调制器；光引擎芯片上包括两个陀螺耦合器、一个冗余耦合器、两个光栅，陀螺耦合器为Y型耦合器，冗余耦合器为2×2耦合器，位于两个陀螺耦合器之间；一个陀螺耦合器的端口分别连接光源、探测器以及冗余耦合器的一个端口，另一陀螺耦合器的端口分别连接冗余耦合器的一个端口以及相位调制器的两个输入端口，冗余耦合器的另外两个端口分别连接两个光栅；耦合光纤包括两根，分别与两个光栅进行空间光耦合；相位调制器的两个输出端口分别连接光敏感芯片上波导线圈的输入、输出端口。本发明专利技术在硅光芯片中增加1个冗余耦合器和2个垂直耦合光栅结构，实现硅光芯片上光源、环圈以及探测器的独立表征与测试，解决硅光芯的无损测试问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学陀螺，具体涉及一种硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构与方法。

技术介绍

1、硅光子陀螺为光纤陀螺的集成化与小型化提供了新的思路：将传统光纤陀螺分立光学器件用硅基光学芯片取代，其体积、重量、成本和功耗将会大幅降低，硅光子陀螺成为了陀螺惯性器件重要发展方向。

2、硅光芯片性能直接决定了硅光子陀螺性能，比如芯片上光源的输出光功率以及波导线圈的传输总损耗综合决定了陀螺信噪比，光源输出消光比决定了陀螺偏振噪声大小，芯片上探测器的探测响应度决定检测精度，因此硅光芯片性能表征是实现迭代优化的必要步骤，不仅需要实现硅光芯片性能的精确测试，而且还不能破坏其结构造成器件失效。硅光芯片采用一体化设计与加工，其各功能部件性能难以独立表征与测试，已经成为制约硅光芯片性能表征与提升的重要制约，迫切需要寻求一种不损坏器件性能、方便进行芯片性能测试的结构与方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的硅光子陀螺用硅光芯片性能难以表征与测试的技术问题，本专利技术提供了一种硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构与方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构，其特征在于，包括光引擎芯片、耦合光纤、光敏感芯片、光源、探测器、相位调制器；所述光引擎芯片上包括第一陀螺耦合器、第二陀螺耦合器、冗余耦合器、第一光栅、第二光栅，所述第一、第二陀螺耦合器为Y型耦合器，所述冗余耦合器为2×2耦合器，位于所述第一、第二陀螺耦合器之间；所述第一陀螺耦合器的端口分别连接光源、探测器以及冗余耦合器的一个端口，所述第二陀螺耦合器的端口分别连接冗余耦合器的一个端口以及相位调制器的两个输入端口，所述冗余耦合器的另外两个端口分别连接第一光栅、第二光栅；所述耦合光纤包括第一耦合光纤、第二耦合光纤，第一、第二耦合光纤分别与第一光栅、...

【技术特征摘要】

1.一种硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构，其特征在于，包括光引擎芯片、耦合光纤、光敏感芯片、光源、探测器、相位调制器；所述光引擎芯片上包括第一陀螺耦合器、第二陀螺耦合器、冗余耦合器、第一光栅、第二光栅，所述第一、第二陀螺耦合器为y型耦合器，所述冗余耦合器为2×2耦合器，位于所述第一、第二陀螺耦合器之间；所述第一陀螺耦合器的端口分别连接光源、探测器以及冗余耦合器的一个端口，所述第二陀螺耦合器的端口分别连接冗余耦合器的一个端口以及相位调制器的两个输入端口，所述冗余耦合器的另外两个端口分别连接第一光栅、第二光栅；所述耦合光纤包括第一耦合光纤、第二耦合光纤，第一、第二耦合光纤分别与第一光栅、第二光栅进行空间光耦合；所述相位调制器的两个输出端口分别连接所述光敏感芯片上波导线圈的输入、输出端口。

2.根据权利要求1所述的硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构，其特征在于，所述光源、探测器、相位调制器集成在所述光引擎芯片上；

3.根据权利要求1所述的硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构，其特征在于，所述冗余耦合器包括多模干涉区、输入锥型波导、输出锥型波导、输入波导、输出波导，所述输入锥型波导有两个，每个输入锥型波导两端分别连接多模干涉区、一段输入波导，所述输出锥型波导有两个，每个输出锥型波导两端分别连接多模干涉区、一段输出波导，所述冗余耦合器输入输出两侧结构对称。

4.根据权利要求1所述的硅光子陀螺用硅光芯片无损性能表征结构，其特征在于，所述第一光栅、第二光栅为结构相同的扇形光栅，依次包括扇形光栅区、扇形平面区、过渡波导，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚克军，雷明，李豪伟，张丽哲，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：