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公开(公告)号：CN116773016A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310670043.X
申请日：2023-06-07
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明提供一种缺陷多模波导的高分辨率片上集成计算光谱仪，包括输入波导模块、缺陷多模波导和输出波导阵列沿光照方向按顺序依次连接设置，输入波导模块内设有狭缝聚焦透镜组件和电热调光开关组件，缺陷多模波导边缘设有多处位置分布均匀、形状随机、深度和宽度随机的散射缺陷结构，缺陷多模波导的宽度＞高分辨率片上集成计算光谱仪工作波长的一倍或多倍，输出波导阵列内设有由多个单模光波导组成的单模光波导阵列。本发明的有益效果为：能够缩小尺寸，能够实现少数电极控制对光输出位置的精准调控，能够在有限的尺寸内提高光波的散射无序度。
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公开(公告)号：CN114924350B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202210385434.2
申请日：2022-04-13
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种基于折叠超透镜组合的片上波长分束器，其包括位于波导层上的输入波导、折叠的超透镜组合和输出波导阵列，所述折叠的超透镜组合由N个单一超透镜以夹角θ依次旋转设置组合而成，N为不小于2的正整数。采用本发明的技术方案，利用折叠超透镜实现光束的连续转弯，放大透镜的色差效果；利用N级透镜的色差累积，在紧凑的片上尺寸内实现高分辨率的波长分束。该设计方案简单，器件尺寸小，波长分辨率高，有望用于成像、光学计算、片上光谱仪和其他应用中。
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公开(公告)号：CN112162351A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202011156402.2
申请日：2020-10-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种片上微环光束接收器，其包括位于基底上的环形波导、直波导和纳米孔结构，所述直波导位于环形波导的外侧，并与环形波导耦合；所述纳米孔结构包括分布在环形波导内侧的多个纳米孔，所述纳米孔结构接收空间光束并耦合进环形波导。本发明的技术方案采用在微环波导结构内部设计纳米孔结构，该纳米孔结构可直接实现自由空间光束到平面波导光的转化，并将平面光耦合到微环结构中，在不增加微环结构的面积上实现空间光束到平面波导光的直接耦合，具有器件结构紧凑、可直接耦合，可大规模阵列集成，可控制耦合波长等优点。
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公开(公告)号：CN114864731B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210339448.0
申请日：2022-04-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: H01L31/105 , H01L31/0216 , H01L31/024
Abstract: 本发明提供了一种用于2微米波段的片上加热式锗光电探测器，其包括两个电极、两个TiN加热电极、TiN加热层、N重掺杂硅层、P重掺杂硅层、锗吸收层、硅本征层、硅倍增层、P轻掺杂硅电荷层；所述N重掺杂硅层、P重掺杂硅层位于两侧且分别与两个电极连接，所述硅倍增层、P轻掺杂硅电荷层、硅本征层依次位于N重掺杂硅层、P重掺杂硅层之间，所述锗吸收层设于硅本征层的上方并相连，所述TiN加热层位于锗吸收层的上方，所述锗吸收层与TiN加热层、TiN加热电极之间通过填充物隔离。本发明的技术方案的器件，结构紧凑，响应度高，能与硅基CMOS工艺相兼容。
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公开(公告)号：CN112230336B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202011110552.X
申请日：2020-10-16
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种支持片上多模式的任意比例分光器，其包括含有一个输入端波导和两个输出端波导的多模波导，所述多模波导的交叉区域设有纳米孔阵列，所述纳米孔由低折射材料填充。采用本发明的技术方案，在片上实现任意比例的分光功能，而且结构简单，占地小，超宽带；通过选取合适的1×2多模波导的宽度，分光器可以具有支持多个模式的功能，通过改变纳米孔的占空比，可以使得分光器实现任意比例分光。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112162351B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202011156402.2
申请日：2020-10-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种片上微环光束接收器，其包括位于基底上的环形波导、直波导和纳米孔结构，所述直波导位于环形波导的外侧，并与环形波导耦合；所述纳米孔结构包括分布在环形波导内侧的多个纳米孔，所述纳米孔结构接收空间光束并耦合进环形波导。本发明的技术方案采用在微环波导结构内部设计纳米孔结构，该纳米孔结构可直接实现自由空间光束到平面波导光的转化，并将平面光耦合到微环结构中，在不增加微环结构的面积上实现空间光束到平面波导光的直接耦合，具有器件结构紧凑、可直接耦合，可大规模阵列集成，可控制耦合波长等优点。
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公开(公告)号：CN114936448A
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202210380349.7
申请日：2022-04-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明提供了一种基于算法融合的数字型波导器件的设计方法及设计系统，该设计方法包括如下步骤：根据设计需求，确定器件功能、优化目标和设定初始结构；将设计区域划分为离散的像素点，采用拓扑优化算法对像素点的介电常数进行优化，并对介电常数进行二值化或多值化处理获得拓扑结构；根据工艺最小特征尺寸，重新将设计区域划分为离散的符合制备要求的像素块；逐一对设计区域的像素块进行二值化或多值化替换，得到初始数字波导结构；根据器件功能，对初始数字波导结构进行优化，直至达到优化目标或终止条件。采用本发明的技术方案，拓展了片上光子器件的设计方法和设计维度，使设计更加高效。
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公开(公告)号：CN106094199B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201610652441.9
申请日：2016-08-10
Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明提供了一种片上光功率分束器的设计方法，其包括以下步骤：确定器件的功能和器件的耦合区域；对耦合区域在X轴、Y轴的平面上进行网格划分成立方块，每个立方块有两种可能的状态：硅材料、空气；将所有的立方块都设定为硅材料，随机选择一个立方块，并转换该立方块的状态，计算出转换前后各输出端总能量以及不同输出端的分光比，如果转换后的输出端总能量提高且不同输出端的分光比更接近于目标分光比，那么保持这个立方块的状态；否则，这个立方块的状态翻转为原来的状态；随机选择下一个立方块，重复上述过程，直至得到满足确定的功能。本发明的方法可在任意半导体材料上实现任意分光比、多输出的自动化设计，方法简单，降低了设计周期。
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公开(公告)号：CN114858277B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202210356136.0
申请日：2022-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种基于皮亚诺曲线的片上光谱仪，其包括光波导，所述光波导包括依次相连的单模输入波导、多模波导和渐变输出波导，所述多模波导的线形为皮亚诺曲线。本发明的技术方案通过引入皮亚诺曲线波导作为多模波导的线形，利用分形几何能充满空间的特点，在不增加器件整体尺寸的情况下，提高倏逝耦合给散斑带来的波长特异性，从而提高光谱仪的分辨率，且损耗低；同时基于分形几何的特点，该器件具有器件结构紧凑、尺寸小、可大规模集成等优点。
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公开(公告)号：CN114924408B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202210385444.6
申请日：2022-04-13
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明提供了一种超宽带的光功率分束器的设计方法及设计系统，该设计方法包括如下步骤：确定待设计片上光子器件的功能、设计目标以及外观轮廓的待设计区域；将待设计区域分为波导区域与浅刻蚀区域，将两个区域的轮廓离散成若干个点坐标，其中，所述浅刻蚀区域的刻蚀深度比波导区域的刻蚀深度浅；使用优化搜索算法对波导区域与浅刻蚀区域的轮廓点坐标进行优化搜索；对粒子适应度进行迭代搜索，实时记录最优的粒子适应度的值在每一次迭代过程中的变化；满足收敛条件后，迭代停止。采用本发明的技术方案，通过引入浅刻蚀区域，同时优化波导轮廓和浅刻蚀轮廓，可以有效提高器件带宽；而且得到的器件具有小尺寸的特点，并可保证器件的可制备性。
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