專利名稱：用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域的波分復(fù)用器件，尤其涉及一種用于粗波分解復(fù)用(CWDM， 又名稀疏波分復(fù)用)的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片。
背景技術(shù)：
采用混合集成技術(shù)與平面波導(dǎo)技術(shù)實現(xiàn)小型化有源器件是現(xiàn)今光有源器件發(fā)展的趨勢之一?；旌霞杉夹g(shù)可以將有源光元件(如半導(dǎo)體激光器芯片、探測器芯片、TIA、調(diào)制器等)、無源光波導(dǎo)元器件(如PLC波導(dǎo)芯片、薄膜濾波片及衍射光柵等)、電傳輸線、溝槽及具有固定作用的V型槽等集成在具有共同襯底的芯片上，從而實現(xiàn)器件的小型化。平面波導(dǎo)技術(shù)利用具有復(fù)用/解復(fù)用作用的功能元件，如馬赫-曾德爾干涉儀、多模波導(dǎo)光開關(guān)、方向耦合器、光學(xué)梳狀濾波器、陣列波導(dǎo)光柵等，可以實現(xiàn)激光的多波長傳輸、復(fù)用、解復(fù)用。波導(dǎo)本身具有濾波的特性。平面波導(dǎo)技術(shù)可以免去常規(guī)有源器件中薄膜濾波片的應(yīng)用，可以簡化結(jié)構(gòu)、減少生產(chǎn)工序，同時對器件的發(fā)展具有推動意義?，F(xiàn)有光通信用雙波長、多波長的有源器件，諸如單纖雙向器件、單纖三向器件多采用TO型封裝、薄膜濾波片復(fù)用/解復(fù)用的形式，只能實現(xiàn)寬波長間隔的多波長的分離，對于窄波長間隔的粗波分復(fù)用(CWDM)、密集波分復(fù)用(DWDM)的多波長信號則無法分離。平面波導(dǎo)技術(shù)可以實現(xiàn)具有窄波長間隔的多波長的復(fù)用/解復(fù)用。陣列波導(dǎo)光柵可以實現(xiàn)多通道信號的分離，但是成本高，體積較大；光學(xué)梳狀濾波器，可以實現(xiàn)多通道信號的分離，并且光譜特性優(yōu)異，但是其結(jié)構(gòu)采用多級濾波結(jié)構(gòu)，體積大，且技術(shù)并不完善；利用馬赫-曾德爾干涉儀的濾波特性，選擇合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，配合方向耦合器或者多模耦合器，可以實現(xiàn)具有窄波長間隔的多波長的解復(fù)用，其體積適中，濾波特性較好，合適于通道數(shù)較少的復(fù)用 /解復(fù)用場合。在已經(jīng)報道的多通道解復(fù)用探測器結(jié)構(gòu)中，主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種為光纖通信干路中利用體積較大的復(fù)用/解復(fù)用器實現(xiàn)多通道的解復(fù)用，該結(jié)構(gòu)的解復(fù)用器與探測器等有源器件本身相分離，未實現(xiàn)集成化，另一種結(jié)構(gòu)為將解復(fù)用結(jié)構(gòu)與有源器件混合集成，但一條輸入光纖對應(yīng)一個探測器，未能實現(xiàn)單纖傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，利用混合集成技術(shù)與平面集成技術(shù)相結(jié)合，以實現(xiàn)CWDM解復(fù)用器件的多通道單纖傳輸和小型化。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，包括輸入端口區(qū)和探測器陣列區(qū)；該芯片的輸入端口區(qū)和探測器陣列區(qū)之間還設(shè)有波導(dǎo)區(qū)；所述波導(dǎo)區(qū)包含一個輸入波導(dǎo)、三個馬赫-曾德爾干涉儀及四個輸出波導(dǎo)；所述輸入端口區(qū)位于該芯片的輸入端，包括一個置于V型槽的輸入光纖，所述V型槽后設(shè)有凹槽，凹槽與所述波導(dǎo)區(qū)的輸入波導(dǎo)相連；所述波導(dǎo)區(qū)的輸出波導(dǎo)與所述探測器陣列區(qū)相接。其中，所述三個馬赫-曾德爾干涉儀分別為一個四波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀和兩個雙波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀；其中，所述四波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀的輸入端與所述輸入波導(dǎo)相連，其輸出端分別與所述兩個雙波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀的輸入端相接，以實現(xiàn)光波的傳遞。所述的每個馬赫-曾德爾干涉儀均包括一個50 0 50的3X3直波導(dǎo)耦合器、 干涉臂以及一個50 50的2X2方向耦合器。該芯片芯層材料為GeSi/Si、GaAs/GaAlAs、SOI、LiNb03。所述波導(dǎo)區(qū)在硅基之上生長二氧化硅SiO2下包層，其上生長有摻雜的芯層，所述芯層之上鍍SW2上包層，芯區(qū)呈埋入式結(jié)構(gòu)。所述芯層的折射率為0.75%或1.5%。所述的馬赫-曾德爾干涉儀輸入端口采用50 50耦合器，其結(jié)構(gòu)采用如下方式中的至少一種(a) 3X3耦合器，(b) 3X3直波導(dǎo)耦合器，(c) 2X2耦合器，(d) 1X2耦合器， (e) 1X2直波導(dǎo)耦合器。所述的馬赫-曾德爾干涉儀的干涉臂結(jié)構(gòu)至少采用如下方式中的一種(a)雙弧波導(dǎo)型，(b)單弧波導(dǎo)型，(C)對稱波導(dǎo)型。所述探測器陣列位于硅基平臺上。本發(fā)明所提供的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，具有以下優(yōu)占.
^ \\\ ·該芯片采用較成熟的混合集成技術(shù)和平面波導(dǎo)技術(shù)，在硅基上鍍SiO2W波導(dǎo)包層，并在包層內(nèi)生長摻雜Ge的SiA芯層，整個波導(dǎo)呈埋入式結(jié)構(gòu)；芯片包括輸入端口區(qū)、平面光路(PLC)波導(dǎo)區(qū)及探測器陣列；還可以將單纖輸入的具有窄波長間隔的四個波長獨立分開，芯片本身具有分波長、濾波的特性，傳輸效率高、隔離度較高、體積小、材料簡單、易制作，能夠滿足CWDM四波長解復(fù)用的需求。


圖1為本發(fā)明實施例的1X4解復(fù)用平面波導(dǎo)芯片主視圖；圖2為本發(fā)明實施例的1X4解復(fù)用平面波導(dǎo)芯片側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明所示芯片添加SCC元件后的波導(dǎo)區(qū)主視圖；圖4為馬赫-曾德爾干涉儀(MZI-I)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為方向耦合器的各種結(jié)構(gòu)方式示意圖；圖6為無源型馬赫-曾德爾干涉儀干涉臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為雙波長濾波結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為雙波長馬赫-曾德爾干涉儀解復(fù)用示意圖；圖9為芯片結(jié)構(gòu)實例一示意圖；圖10為芯片結(jié)構(gòu)實例二示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實施例對本發(fā)明的產(chǎn)品作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示，所示1X4平面波導(dǎo)芯片主要由三大部分組成輸入端口區(qū)1、波導(dǎo)區(qū) 2以及探測器陣列區(qū)3。該芯片結(jié)構(gòu)分布為輸入端口區(qū)1，位于芯片的輸入端，包括一個V 型槽4、輸入光纖5，所述輸入光纖5置于V型槽4內(nèi)，V型槽4后設(shè)置有凹槽6，凹槽6后為波導(dǎo)區(qū)2。所述波導(dǎo)區(qū)2包含一個輸入波導(dǎo)7、三個馬赫-曾德爾干涉儀9、13、14及4個輸出波導(dǎo)。在所述4個輸出波導(dǎo)之后接探測器陣列17，探測器陣列17位于硅基平臺18上。 三個馬赫-曾德爾干涉儀分別為一個四波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀9和兩個雙波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀13、14，所述雙波長馬赫-曾德爾干涉儀13、14分別與四波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀9的一個輸出端口相接，以實現(xiàn)光波的傳遞。馬赫-曾德爾干涉儀包括一個50 0 50的3X3直波導(dǎo)耦合器8、11、12，干涉臂及50 50的2X2方向耦合器 10,15 和 16。如圖2所示，所示芯片芯層的材料可采用鍺硅(GeSi)/硅(Si)、砷化鎵(GaAs)/砷鎵鋁(GaAlAs)、絕緣襯底上的硅(SOI)、鈮酸鋰(LiNbO3)等制備，以GeSi/Si材料為例，硅基18為襯底，根據(jù)三個不同區(qū)域，硅基上方區(qū)域的制作方式不同。 輸入光纖端口區(qū)1在硅基上刻蝕V型槽4，所述V型槽4的位置與波導(dǎo)區(qū)1的輸入波導(dǎo)7相匹配。該區(qū)域制作工藝與波導(dǎo)區(qū)S^2的生長制作工藝不同，為便于制作，在兩個區(qū)域的邊界處刻蝕凹槽6，用于隔開兩個區(qū)域，使制作時互不干擾。波導(dǎo)區(qū)在硅基之上生長SiO2下包層19，其上生長有摻雜(如Ge)的芯層20，芯層 20之上鍍SW2上包層21，芯區(qū)呈埋入式結(jié)構(gòu)，如圖2所示。芯層的折射率根據(jù)不同的需要而定，其配選的方案主要有兩種①相對折射率差△為0. 75%，波導(dǎo)為矩形波導(dǎo)，截面橫向尺寸為6umX6um，用于常規(guī)波導(dǎo)芯片的需求；②相對折射率差Δ為1. 5 %，波導(dǎo)為矩形波導(dǎo)，截面橫向尺寸為4umX4um，用于較小型化芯片的需求。根據(jù)折射率的不同，波導(dǎo)區(qū)與探測器陣列區(qū)有兩種可選結(jié)構(gòu)①相對折射率差Δ為0.75%時，為了匹配輸入光纖5與波導(dǎo)區(qū)矩形波導(dǎo)7的模場半徑，需要在波導(dǎo)區(qū)域的輸入端口制作光斑尺寸轉(zhuǎn)換(SSC，Spot size conversion)元件 22。SSC的厚度與波導(dǎo)厚度相同，橫向呈“喇叭”形分布。Δ為0.75%時，為了較好的限制光波在芯層中傳輸，SiO2包層的厚度需制作相對較厚。②相對折射率差Δ為1. 5%時，芯層對光波的束縛能力較強，可以減去光斑尺寸轉(zhuǎn)換元件的制作，并且SiA包層的厚度可以制作較薄，其結(jié)構(gòu)可參考圖1 3。如圖4所示的區(qū)用于將CWDM中具有窄波長間隔Δ λ的四個波長分離，其結(jié)構(gòu)包括一個四分波長馬赫-曾德爾干涉儀9和兩個雙分波長馬赫-曾德爾干涉儀13、14。馬赫-曾德爾干涉儀9可以將傳輸?shù)乃膫€信號λρ λ2、λ3、入4從兩個端口中輸出，其中λ2、λ3從端口 23輸出，λ2、λ4從端口 M輸出，也可以令λ^ λ3從端口 M輸出， 入2、λ4從端口 23輸出，如圖4所示。四波長滿足以下關(guān)系λ 4 = λ 3+Δ λ = λ 2+2 Δ λ = λ j+3 Δ λ .馬赫-曾德爾干涉儀9的結(jié)構(gòu)包括輸入波導(dǎo)7、50 50的耦合器8、干涉臂25以及方向耦合器10，其中干涉臂兩分支波導(dǎo)沈、27的長度不同，其幾何長度差為△ L，方向耦合器10實質(zhì)為一個50 50耦合器，設(shè)置合適的干涉區(qū)長度，可以將兩光波合波，并將干涉后的光波從不同端口 23J4輸出。
所述馬赫-曾德爾干涉儀9的基本工作原理為各波長X1由輸入端進(jìn)入50 50 耦合器8，形成兩束等振幅的光波，光波經(jīng)過干涉臂25的傳輸后存在光程差I(lǐng)ii Δ L，再經(jīng)過方向耦合器10合波后發(fā)生干涉，λ” λ3在端口 23干涉相長，在端口 M干涉相消，從而自端口 23輸出，λ 2、λ 4在端口 M干涉相長，在端口 23干涉相消，從而自端口 M輸出。由于 λ ρ λ 3以及λ 2、λ 4兩組的波長差為2 Δ λ，為兩波長間隔的2倍，為后續(xù)雙波長馬赫-曾德爾干涉儀13、14的設(shè)計提供便利。如圖5所示，馬赫-曾德爾干涉儀的輸入端口采用50 50耦合器，其結(jié)構(gòu)可采用至少五種方式，其分別為(a)3X3耦合器，(b)3X3直波導(dǎo)耦合器；(c)2X2耦合器； (d) 1X2耦合器；(e) 1X2直波導(dǎo)耦合器。其中3X3耦合器，尤其是3X3直波導(dǎo)耦合器由三條直波導(dǎo)構(gòu)成，設(shè)定合適的耦合長度可以滿足各波長的分光比基本滿足50 0 50，同時該結(jié)構(gòu)有利于耦合器的刻蝕，便于制作。2X2耦合器，尤其是1X2耦合器，其結(jié)構(gòu)對稱分布，可以滿足50 50的分光比， 其制作長度較短，利于器件的小型化。1X 2直波導(dǎo)耦合器由兩條直波導(dǎo)構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)有利于耦合器的刻蝕，便于制作，但耦合長度要大于3X 3直波導(dǎo)耦合器。四種耦合器相比較，3X3直波導(dǎo)耦合器耦合長度適中(約Imm)，分光效果好，無彎曲損耗，同時結(jié)構(gòu)簡單，光波特性優(yōu)于1X2耦合器，為最佳的配選方案。如圖6所示，馬赫-曾德爾干涉儀的干涉臂結(jié)構(gòu)可采用至少三種方式。其分別為 (a)雙弧波導(dǎo)型；(b)單弧波導(dǎo)型；(c)對稱波導(dǎo)型。其中雙弧波導(dǎo)型干涉臂為兩條S型波導(dǎo)觀、四組成，單個S型波導(dǎo)由兩條相同的圓弧相切而成，該結(jié)構(gòu)可以減少其后續(xù)的方向耦合器10的寬度與長度。單弧波導(dǎo)型干涉臂由一條S波導(dǎo)30和一條直波導(dǎo)31組成，該結(jié)構(gòu)可以減少干涉臂的長度，但后續(xù)的方向耦合器10 的寬度要大于雙弧波導(dǎo)型干涉臂。對稱波導(dǎo)型干涉臂由兩條S型波導(dǎo)32、33和一條直波導(dǎo) 34組成，兩S波導(dǎo)相切，并沿干涉臂的中線對稱，該結(jié)構(gòu)后續(xù)的方向耦合器10的寬度最小， 但干涉臂長度較長。上述三種結(jié)構(gòu)中，兩分支波導(dǎo)的幾何長度差均等于AL，同時在縱向具有相同的長度，便于后續(xù)的方向耦合器10的制作。經(jīng)過比較，單弧波導(dǎo)型干涉臂長度及寬度均適中，制作簡單，為最佳的配選方案。方向耦合器10采用2X2耦合器，為對稱結(jié)構(gòu)，不引入額外的光程差，同時有利于器件的小型化。設(shè)定合適的耦合長度、間距可以實現(xiàn)光波幾乎全部從特定的窗口輸出，從而實現(xiàn)信道間較高的隔離度，一個實例為λ” λ3從端口 23全部輸出，λ2、λ4從端口對全部輸出，如圖4。綜上所述，馬赫-曾德爾干涉儀9的最佳結(jié)構(gòu)采用的組合為3 X 3直波導(dǎo)耦合器、 單弧波導(dǎo)型干涉臂及2X2耦合器。如圖7所示，對于已經(jīng)分離的λ”入3和λ2、λ 4，分別采用濾波結(jié)構(gòu)進(jìn)行分離，可以采用至少三種結(jié)構(gòu)，其分別為(a)MZI ;(b)方向耦合器；(c)多模耦合器；其中馬赫-曾德爾干涉儀可以較好的實現(xiàn)雙波長的濾波，其尺寸適中。方向耦合器可以較好的分離寬波長間隔的雙波長，但用于窄波長間隔的雙波長的濾波時，長度較長。多模耦合器可以實現(xiàn)雙波長的分離，但用于窄波長間隔的雙波長的濾波時，長度較長。因此最佳的配選方案為馬赫-曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)，其方向耦合器11、12采用3X3 直波導(dǎo)耦合器，干涉臂采用單弧波導(dǎo)型干涉臂結(jié)構(gòu)，方向耦合器15、16采用2 X 2耦合器，如圖4所示。可見，雙波長馬赫-曾德爾干涉儀13、14的解復(fù)用過程，如圖8所示。圖9為本發(fā)明實施例的所述芯片最佳實施例一，如圖9所示，其中的芯片波導(dǎo)區(qū)包括9、13和14三個干涉儀，干涉儀9的兩個輸出波導(dǎo)23、24的長度相同、縱向位置相同，23、 M之后分別連接干涉儀13和14的輸入波導(dǎo)。13和14的干涉臂中弧形波導(dǎo)分別朝向芯片的上、下方向，從而減少體積，也便于設(shè)計。由于13、14的干涉臂長度不同，需要在輸出波導(dǎo) 35-38后對接適當(dāng)長度的直波導(dǎo)，可以保證各通道具有相同的縱向長度。四個波長A1(^TOnm), λ 2(1290ηπι)、A3(1310nm), A 4(1330nm)的信號從輸入波導(dǎo)中進(jìn)入芯片，之后經(jīng)過干涉儀9的分波后，λ ρ λ 3從上端口 23輸出，并進(jìn)入干涉儀13中； λ 2、λ 4從下端口 M輸出，并進(jìn)入干涉儀14中。λ ρ λ 3經(jīng)過干涉儀14的分離后，從35、36 通道輸出；λ2、λ 4經(jīng)過干涉儀14的分離后，從37、38通道輸出。兩干涉臂沈、27的幾何長度差Δ L滿足叫 Δ L = (m-0. 25) λ ” η3 Δ L = (m+q-0. 25) λ 3、η2 Δ L = (m+Pi+0. 25) λ 2、η4 Δ L = (m+p2+0. 25) λ 4。其中m、q為整數(shù)，？1、？2為偶數(shù)，叫為λ i的折射率。干涉儀13中兩個干涉臂的幾何長度差Δ L2滿足Ii1 Δ L2 = (m-0. 25) λ ” η3 Δ L2 = (m+p3+0. 25) λ 3.其中m為整數(shù)，P3為偶數(shù)，Iii為λ i的折射率。干涉儀14中兩個干涉臂的幾何長度差Δ L3滿足η2 Δ L3 = (m-0. 25) λ 2、η4 Δ L3 = (m+p4+0. 25) λ 4·其中m為整數(shù)，p4為偶數(shù)，Iii為λ i的折射率。圖10為本發(fā)明實施例的所述芯片最佳實施例二，如圖10所示，其中的芯片波導(dǎo)區(qū)的另一個最佳實施例，與實例一的不同之處在于將3X3直波導(dǎo)耦合器換作2X2的直波導(dǎo) 50 50耦合器，這樣，可以減少耦合器波導(dǎo)的刻蝕。由于耦合器不同，與之相關(guān)的干涉臂的光程差會發(fā)生以下變化兩干涉臂沈、27的幾何長度差Δ L滿足n1AL = mA1>n3AL = (m+q) λ 3>η2 Δ L = (m+Pi+O. 5) λ 2、η4 Δ L = (m+p2+0. 5) λ 4。其中m、q為整數(shù)，？1、？2為偶數(shù)，叫為λ i的折射率。干涉儀13中兩個干涉臂的幾何長度差Δ L2滿足Ii1 Δ L2 = m λ ” η3 Δ L2 = (m+p3+0. 5) λ 3。其中m為整數(shù)，P3為偶數(shù)，Iii為λ i的折射率。干涉儀14中兩個干涉臂的幾何長度差Δ L3滿足η2 Δ L3 = m λ 2、η4 Δ L3 = (m+p4+0. 5) λ 4。其中m為整數(shù)，p4為偶數(shù)，Iii為λ i的折射率。波導(dǎo)采用Si02/Si材料制備，波導(dǎo)的相對折射率差為0.75%，截面尺寸為6umX6um。50 0 50耦合器8、11、12的耦合長度約1mm，直波導(dǎo)間隔為2um，彎曲波導(dǎo)的曲率均大于5mm，整個波導(dǎo)區(qū)的長度約15mm，寬5mm。各信道的插入損耗最大2dB，通道隔離度25dB以上。 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，包括輸入端口區(qū)和探測器陣列區(qū)；其特征在于，該芯片的輸入端口區(qū)和探測器陣列區(qū)之間還設(shè)有波導(dǎo)區(qū)；所述波導(dǎo)區(qū)包含一個輸入波導(dǎo)、三個馬赫-曾德爾干涉儀及四個輸出波導(dǎo)；所述輸入端口區(qū)位于該芯片的輸入端，包括一個置于V型槽的輸入光纖，所述V型槽后設(shè)有凹槽，凹槽與所述波導(dǎo)區(qū)的輸入波導(dǎo)相連；所述波導(dǎo)區(qū)的輸出波導(dǎo)與所述探測器陣列區(qū)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，所述三個馬赫-曾德爾干涉儀分別為一個四波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀和兩個雙波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀；其中，所述四波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀的輸入端與所述輸入波導(dǎo)相連，其輸出端分別與所述兩個雙波長解復(fù)用馬赫-曾德爾干涉儀的輸入端相接，以實現(xiàn)光波的傳遞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，所述的每個馬赫-曾德爾干涉儀均包括一個50 0 50的3X3直波導(dǎo)耦合器、 干涉臂以及一個50 50的2X2方向耦合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，該芯片芯層材料為鍺硅GeSi/硅Si、砷化鎵GaAs/砷鎵鋁GaAlAs、絕緣襯底上的硅SOI、鈮酸鋰LiNb03。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，所述波導(dǎo)區(qū)在硅基之上生長二氧化硅SW2下包層，其上生長有摻雜的芯層，所述芯層之上鍍SW2上包層，芯區(qū)呈埋入式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，所述芯層的折射率為0. 75%或1. 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，所述的馬赫-曾德爾干涉儀輸入端口采用50 50耦合器，其結(jié)構(gòu)采用如下方式中的至少一種3 X 3耦合器，3 X 3直波導(dǎo)耦合器，2 X 2耦合器，1 X 2耦合器，1 X 2直波導(dǎo)耦合
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，所述的馬赫-曾德爾干涉儀的干涉臂結(jié)構(gòu)至少采用如下方式中的一種雙弧波導(dǎo)型， 單弧波導(dǎo)型，對稱波導(dǎo)型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，其特征在于，所述探測器陣列位于硅基平臺上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于粗波分解復(fù)用的混合集成平面波導(dǎo)探測器芯片，包括輸入端口區(qū)和探測器陣列區(qū)；該芯片的輸入端口區(qū)和探測器陣列區(qū)之間還設(shè)有波導(dǎo)區(qū)；所述波導(dǎo)區(qū)包含一個輸入波導(dǎo)、三個馬赫-曾德爾干涉儀及四個輸出波導(dǎo)；所述輸入端口區(qū)位于該芯片的輸入端，包括一個置于V型槽的輸入光纖，所述V型槽后設(shè)有凹槽，凹槽與所述波導(dǎo)區(qū)的輸入波導(dǎo)相連；所述波導(dǎo)區(qū)的輸出波導(dǎo)與所述探測器陣列區(qū)相接。能夠利用混合集成技術(shù)與平面集成技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)CWDM解復(fù)用器件的多通道單纖傳輸和小型化。
文檔編號G02B6/122GK102243340SQ20111018650
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者劉成剛, 米全林, 胡百泉 申請人:武漢電信器件有限公司