具有光栅的单纤三向复用器

    公开(公告)号:CN102879858A

    公开(公告)日:2013-01-16

    申请号:CN201210419042.X

    申请日:2012-10-26

    Abstract: 本发明提供一种具有光栅的单纤三向复用器。该单纤三向复用器至少包括:用于接入第一波长及第二波长的光波信号的输入波导;用于接入第三波长的光波信号的上传波导;第一输出波导;第二输出波导;及多模波导耦合器;该多模波导耦合器用于分离所述第一波长信号及第二波长信号,并使两者分别由第一输出波导及第二输出波导输出;此外,该多模波导耦合器所具有的光栅,能反射所述第三波长的光波信号,并使该光波信号由输入波导输出。优选地,输入波导、上传波导、第一输出波导、第二输出波导及多模波导耦合器均通过对半导体基底的刻蚀来形成。本发明的优点包括:结构紧凑小巧,且制作工艺与CMOS工艺完全兼容,无需复杂工艺,加工成本低。

    T型分支波导
    22.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102789024A

    公开(公告)日:2012-11-21

    申请号:CN201110129324.1

    申请日:2011-05-18

    Abstract: 一种T型分支波导,利用SOI基二维平板柱状光子晶体的自准直效应实现输入光信号的180°分束传播,属于半导体光学技术领域,包括SOI衬底、在SOI衬底顶层硅刻蚀形成的硅柱区域以及将硅柱区域与外部光纤或其他器件连接的SOI条形波导。其中:硅柱区域中,刻蚀形成的硅柱呈长方晶格排列在SOI顶层硅上,硅柱的深度为SOI顶层硅的厚度,SOI条形波导为T型分支波导的输入波导,且距离硅柱区域与所述SOI条形波导平行的两边界均有一距离。该T型分支波导对于入射光束角度极不敏感,分束区的长度可以控制在10μm以内,极大缩短总体器件长度,结构更为紧凑;同时,其具有较大的制备容差和更灵活的设计。

    光子晶体分束器
    23.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102789023A

    公开(公告)日:2012-11-21

    申请号:CN201110128181.2

    申请日:2011-05-18

    Abstract: 一种光子晶体分束器,利用SOI基二维平板空气孔光子晶体的自准直效应实现输入光信号的分束传播,属于半导体光学技术领域,包括SOI衬底、在SOI衬底顶层硅刻蚀形成的空气孔区域以及将空气孔区域与外部光纤或其他器件相连的SOI条形波导。其中:空气孔区域中,刻蚀形成的空气孔呈正方晶格排列在SOI顶层硅上,其深度即为SOI顶层硅的厚度,SOI条形波导即为分束器的输入波导,其距离空气孔区域与之平行的两边界均有一距离。该分束器分束区的长度可以控制在10μm以内,这使总体器件的长度极大缩短,结构更为紧凑;同时,其具有较大的制备容差和更灵活的设计,能够更为广泛的用在未来的光子芯片中。

    硅基集成量子芯片、制备及测试方法

    公开(公告)号:CN112305670B

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202011409416.0

    申请日:2020-12-04

    Inventor: 李杨 陶略 甘甫烷

    Abstract: 本发明提供一种硅基集成量子芯片、制备及测试方法,将超导纳米线集成在硅波导的上方,使得超导纳米线与硅波导通过氧化硅覆盖层形成倏逝波耦合,可实现波导耦合的片上单光子探测;通过位于超导纳米线与硅波导之间的氧化硅覆盖层,可实现较高的倏逝波吸收率,且氧化硅覆盖层在生长超导纳米线时可充当掩膜,避免损伤硅波导,以降低硅波导的损耗;经CMP之后的具有较小的表面粗糙度的氧化硅覆盖层可确保超导纳米线的平整性,以减小暗计数,提高量子性能;可制备多通道的硅基集成量子芯片。本发明可实现集成化、规模化,并可靠保持高保真度的单光子信号的处理能力。

    基于偏振分束器与光电探测器的8通道结构及制作方法

    公开(公告)号:CN115188776A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202110359483.4

    申请日:2021-04-02

    Abstract: 本发明提供一种基于偏振分束器与光电探测器的8通道结构及制作方法,本发明将光电探测器与偏振分束器进行有效的结合形成8通道结构,降低了系统的偏振灵敏度,同时保持较低的损耗。8通道的设计,有效地提高了系统的带宽,满足大量数据传输的需求。本发明还对光电探测器的结构做出改进,将光电探测器的光敏层设计为圆台形,圆台形的光敏层均衡了电流传输与电流扩展这两方面的影响因素,保证光生载流子在极短的时间内扩散以使电路迅速导通。此外本发明还提供了一种通过该8通道结构测试其自身偏振隔离度的方法,通过光电探测器的光电流值得出系统的偏振隔离度,简化测试过程,同时避免测试光功率时造成的损耗等误差。

    一种量子干涉探测芯片及其测试系统

    公开(公告)号:CN112539849B

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202011299033.2

    申请日:2020-11-19

    Inventor: 陶略 李杨 甘甫烷

    Abstract: 本发明涉及一种量子干涉探测芯片,包括耦合光栅、输入定向耦合器、光栅模式分束器、输出定向耦合器和超导纳米线单光子探测器,耦合光栅用于将片外由自发参量下转换产生的纠缠光子对分别耦合进片上输入定向耦合器的两个输入端口;输入定向耦合器用于将输入的纠缠光子对转变成一个横电基模光子和一个横电二阶模光子;光栅模式分束器对入射的横电基模光和横电二阶模光都具有分光特性,实现模式上的双光子干涉;输出定向耦合器用于将模式干涉结束的一对同为横电基模或者横电二阶模的光子传输至某一输出端口;超导纳米线单光子探测器在低温下吸收一对光子并转换成电流信号被外围测试设备探测。本发明能够提高集成量子光路的密集度。

    基于BCB键合工艺的耦合器结构及其制作方法

    公开(公告)号:CN105785508B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN201410821688.X

    申请日:2014-12-25

    Abstract: 本发明提供一种基于BCB键合工艺的耦合器结构及其制作方法,该结构包括:硅衬底及形成于其上的埋氧层;形成于所述埋氧层上的硅波导及与所述硅波导一端连接的第一锥形耦合结构;形成于所述埋氧层表面并覆盖所述硅波导及所述第一锥形耦合结构的BCB覆层;及形成于所述BCB覆层表面的III‑V族光增益结构及与所述III‑V族光增益结构一端连接的第二锥形耦合结构;所述第一、第二锥形耦合结构反向设置,且在水平面上的投影部分重合。本发明实现了III‑V族光增益结构和硅波导的混合集成,第一锥形耦合结构及第二锥形耦合结构反向设置形成模式转换区,极大缩短了耦合结构的长度,且耦合效率高;BCB覆层厚度改变时,变化幅度小,耦合效率更加稳定。

    基于氮化硅光子晶体的光分路器及其制备方法

    公开(公告)号:CN113359233A

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202110459989.2

    申请日:2021-04-27

    Abstract: 本发明提供一种基于氮化硅光子晶体的光分路器及其制备方法,该光分路器包括:自下而上依次设置的硅层、氧化硅层及氮化硅波导层;氮化硅波导层的中间部分形成有二维氮化硅光子晶体波导,两端分别形成有光栅发射器;二维氮化硅光子晶体波导包括一列沿氮化硅波导层长度方向呈周期性排布的圆形凹槽及中间部分氮化硅波导层;光栅发射器为半圆环形的同心环绕光栅且具有两个半圆环形镂空孔。采用氮化硅材料可应用的带宽大,且两个半圆环形镂空孔设计的氮化硅光栅光学损耗小,光出射效率高;另外,光分束器可实现对片外光波的收集同时对光波传输、分光形成片外出射光;最后,制备方法与CMOS工艺良好兼容,工艺简单,易于规模化生产。

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