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公开(公告)号：CN106324865B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201610694617.7
申请日：2016-08-19
Applicant: 上海交通大学
IPC: G02F1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于相变材料三维集成光开关，包括：一下波导层；一上波导层，该上层波导与下层波导呈垂直交叉分布；一中间混合波导层，该波导层由介质波导和相变材料构成，中间混合波导层由三部分组成：输入锥形波导、90度弯曲波导和输出锥形波导，其中90度弯曲波导内侧制作由掺杂硅构成的电极，通过外加电脉冲使中间波导层形成局部热点，从而诱导相变材料进行相变。相对于传统的1×2或者2×2光开关单元，本发明将相变材料与传统波导结合来构成一种复合波导以此实现超紧凑的光开关，具有数字式调节、功耗低、集成度高等特点。此外，制备工艺与现有的CMOS工艺兼容，因此该技术具有大规模低成本生产潜力。
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公开(公告)号：CN106569350B
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201610941083.3
申请日：2016-10-26
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开一种基于Si‑VO2复合波导的电光调制器，其结构从下至上依次为硅衬底、二氧化硅下包层、脊形波导、二氧化硅上包层、金属电极层。其中脊形波导刻有狭槽，在凸条中填充有二氧化钒形成Si‑VO2复合波导，在两侧的平板中填充有二氧化硅用作绝缘。狭槽两侧的P型和N型轻掺杂区构成了PN结，金属电极与平板两侧重掺杂区相连。本发明的基本原理是利用二氧化钒在电场作用下发生相变引起折射率的变化，从而实现调制。该电光调制器结构简单、调制消光比高、插入损耗低，同时利用倾斜的二氧化钒狭槽结构可以增加作用长度同时有效减弱反射光强度，在光通信及集成光电子领域中具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN106569350A
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201610941083.3
申请日：2016-10-26
Applicant: 上海交通大学
CPC classification number: G02F1/035 , G02F1/0305
Abstract: 本发明公开一种基于Si‑VO2复合波导的电光调制器，其结构从下至上依次为硅衬底、二氧化硅下包层、脊形波导、二氧化硅上包层、金属电极层。其中脊形波导刻有狭槽，在凸条中填充有二氧化钒形成Si‑VO2复合波导，在两侧的平板中填充有二氧化硅用作绝缘。狭槽两侧的P型和N型轻掺杂区构成了PN结，金属电极与平板两侧重掺杂区相连。本发明的基本原理是利用二氧化钒在电场作用下发生相变引起折射率的变化，从而实现调制。该电光调制器结构简单、调制消光比高、插入损耗低，同时利用倾斜的二氧化钒狭槽结构可以增加作用长度同时有效减弱反射光强度，在光通信及集成光电子领域中具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN108803090B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201810407934.5
申请日：2018-05-02
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种基于硅和二氧化钒复合波导的电光调制器，自下而上依次是硅衬底、二氧化硅下包层和电光调制器，所述的电光调制器采用三层堆栈式结构，下层为P型掺杂单晶硅层，上层为N型掺杂多晶硅层，中间层包括二氧化硅薄膜和二氧化钒薄膜，所述的N型掺杂多晶硅层和P型掺杂单晶硅层横向错开交叠，交叠部分为波导区域，横向延伸的两端为两铝电极的接触区域，所述的N型掺杂多晶硅层、二氧化钒薄膜、二氧化硅薄膜和P型掺杂单晶硅层重叠区域构成纵向狭缝波导。本发明电光调制器具有结构紧凑、驱动电压小、功耗低等优点，在集成光电子领域具有广泛的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109870833A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910148577.X
申请日：2019-02-28
Applicant: 上海交通大学
IPC: G02F1/025
Abstract: 一种基于硅-相变材料混合集成硅波导的多级非易失性光衰减器，制作在绝缘体硅基片上,所述的绝缘体硅基片包含底层本征硅层、中间绝缘体层和上面的第二本征硅层，在第二本征层中形成硅波导，在硅波导有源区的部分进行掺杂，形成掺杂波导区域，再在掺杂波导区域的部分区域和硅波导有源区部分区域的顶部依次沉积相变材料层和上电极层，整体结构再覆盖一定厚度的上包层，所述的掺杂硅波导和上电极层通过通孔与位于所述的上包层外的阳极金属平板和阴极金属平板相连接。本发明多级光衰减器具有读写速度快(ns量级)、循环次数高(>1012)、功耗低、与现有的CMOS工艺兼容、技术实现难度和产业成本较低、尺寸紧凑等特点。
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公开(公告)号：CN108803090A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810407934.5
申请日：2018-05-02
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种基于硅和二氧化钒复合波导的电光调制器，自下而上依次是硅衬底、二氧化硅下包层和电光调制器，所述的电光调制器采用三层堆栈式结构，下层为P型掺杂单晶硅层，上层为N型掺杂多晶硅层，中间层包括二氧化硅薄膜和二氧化钒薄膜，所述的N型掺杂多晶硅层和P型掺杂单晶硅层横向错开交叠，交叠部分为波导区域，横向延伸的两端为两铝电极的接触区域，所述的N型掺杂多晶硅层、二氧化钒薄膜、二氧化硅薄膜和P型掺杂单晶硅层重叠区域构成纵向狭缝波导。本发明电光调制器具有结构紧凑、驱动电压小、功耗低等优点，在集成光电子领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN110187521A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910402821.0
申请日：2019-05-15
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种谐振腔辅助相变可重构光信号处理芯片，包含多根垂直总线波导和多根水平总线波导，在每根垂直总线波导和每根水平总线波导的交叉处均设有一个环形谐振腔，在所述的环形谐振腔上沉积一定厚度的相变材料层，每个环形谐振腔具有不同的特定的谐振波长，所述的相变材料层的状态的变化通过加载光脉冲或者电脉冲来实现。相变材料的自保持特性使得器件没有静态功耗，能量消耗只发生在相变材料状态变化的过程中，大大降低了器件的功耗。本发明该芯片具有响应速度快、功耗低和多次擦写的特点。
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公开(公告)号：CN106324865A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610694617.7
申请日：2016-08-19
Applicant: 上海交通大学
IPC: G02F1/00
CPC classification number: G02F1/0009
Abstract: 本发明公开了一种基于相变材料三维集成光开关，包括：一下波导层；一上波导层，该上层波导与下层波导呈垂直交叉分布；一中间混合波导层，该波导层由介质波导和相变材料构成，中间混合波导层由三部分组成：输入锥形波导、90度弯曲波导和输出锥形波导，其中90度弯曲波导内侧制作由掺杂硅构成的电极，通过外加电脉冲使中间波导层形成局部热点，从而诱导相变材料进行相变。相对于传统的1×2或者2×2光开关单元，本发明将相变材料与传统波导结合来构成一种复合波导以此实现超紧凑的光开关，具有数字式调节、功耗低、集成度高等特点。此外，制备工艺与现有的CMOS工艺兼容，因此该技术具有大规模低成本生产潜力。
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公开(公告)号：CN109917565A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910119720.2
申请日：2019-02-18
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种基于硅-相变材料混合集成的多级光衰减器，是在绝缘体硅平台上刻蚀形成硅波导,并在硅波导有源区域进行掺杂，形成掺杂硅波导,再在掺杂硅波导顶部的部分区域沉积相变材料层和保护层,结构整体上覆盖一定厚度的上包层，掺杂硅波导的两侧区域通过通孔与位于上包层外的阳极和阴极金属平板相连接构成。相对于传统的热光和电光衰减单元，本发明将相变材料与传统波导相结合构成的基于复合波导的超紧凑型光衰减器，通过控制电脉冲的数量和功率来控制相变材料的相变程度，实现多级光衰减，具有数字式调节、功耗低、集成度高等特点。
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