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一种高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片及制备方法技术方案

技术编号:43298918 阅读:29 留言:0更新日期:2024-11-12 16:15
本发明专利技术公开了一种高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片及制备方法,所述片上系统集成芯片包括集成在衬底上的激光器、无源波导、单向载流子探测器和波拓扑光子晶体亚毫米波波导;拓扑光子晶体亚毫米波波导由两个其上设有周期性排布圆形气孔阵列的光子晶体平板拼接得到并形成拓扑边界态;激光器产生的两束单模激光传输到无源波导后通过多模干涉耦合器耦合并传输到单向载流子探测器中,在单向载流子探测器中将耦合后的激光通过拍频产生亚毫米波并传输到拓扑光子晶体亚毫米波波导,通过拓扑边界态实现亚毫米波的无背向散射传输。本发明专利技术能够提供宽频带、低损耗且高度集成、结构紧凑、转换效率高的亚毫米波波源,实现高性能亚毫米波产生和传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体,具体涉及一种高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片及制备方法


技术介绍

1、在集成电路技术不断发展的过程中,硅基微电子电路集成已经展现出了令人瞩目的成果,但同时也面临着显著的挑战和限制。随着数据处理量的飞速增长,传统的硅基微电子电路集成在数据传输带宽和功率损耗方面遇到了瓶颈,寻求新的集成方法成为行业发展的关键。

2、在众多的解决方案中,晶圆键合技术作为早期集成不同材料的重要方法,能够在同一块芯片上集成不同的材料,充分发挥各种材料的物理、化学和电学特性,从而打破单一材料所带来的限制。晶圆键合技术中关键技术如洁净、镜面抛光和表面平坦的基本工艺也不断得到优化,这些工艺能够确保晶圆表面的清洁度和平整度,为不同材料之间的键合提供理想的条件。在此背景下,将光学引入到微电子电路中,特别是硅光子技术,是一种很有潜力的集成方式,目前的研究结果已经展现出了巨大的潜力和广泛的应用前景。

3、在全球互联网带宽需求迅猛增长的背景下,尤其是在aigc等应用的普及推动下,对无线通信的传输速率提出了更高的要求,更高的数据速率需要相应更大的传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,所述片上系统集成芯片包括集成在衬底上的激光器、无源波导、单向载流子探测器和拓扑光子晶体亚毫米波波导;

2.根据权利要求1所述的高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,在每个光子晶体平板上设有不同半径的圆形空气孔,且圆形空气孔呈周期性阵列排布并在两个光子晶体平板上呈现相反拓扑特性,在拼接处的输入和输出端移除若干周期的空气孔形成线缺陷,确保拓扑边界态、线缺陷模式与亚毫米波的电磁波基模之间的最大模式重叠。

3.根据权利要求1所述的高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,所述激光器采用II...

【技术特征摘要】

1.一种高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,所述片上系统集成芯片包括集成在衬底上的激光器、无源波导、单向载流子探测器和拓扑光子晶体亚毫米波波导;

2.根据权利要求1所述的高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,在每个光子晶体平板上设有不同半径的圆形空气孔,且圆形空气孔呈周期性阵列排布并在两个光子晶体平板上呈现相反拓扑特性,在拼接处的输入和输出端移除若干周期的空气孔形成线缺陷,确保拓扑边界态、线缺陷模式与亚毫米波的电磁波基模之间的最大模式重叠。

3.根据权利要求1所述的高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,所述激光器采用iii-v族激光器。

4.根据权利要求1所述的高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,所述无源波导采用硅基无源波导。

5.根据权利要求1所述的高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片,其特征在于,所述多模干涉耦合器采用硅基多模干涉耦合器。

6.根据权利要求1所述的高性能亚毫米...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊婉姝姜华卿李玉苗柴田胡楚良尹坤
申请(专利权)人:之江实验室
类型:发明
国别省市:

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