光子芯片及其制备方法
    21.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116679375A

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202310710472.5

    申请日:2023-06-15

    Abstract: 本申请提供一种光子芯片及其制备方法,该光子芯片包括:基底、光放大器和光滤波器,其中,光放大器集成于基底上,具有相对设置的输入端和输出端,输入端用于接收光信号,输出端用于输出经光放大器放大的光信号;光滤波器集成于基底上,与光放大器的输出端连接,光滤波器的传输响应曲线根据光放大器输出的光信号的波长的不同而具有对应不同的分布;用于补偿光放大器输出的光信号的频率啁啾。可以实现功率均衡,消除码型效应。可支持高功率、高速信号的高质量放大,提升系统无误码性能。同时可提高光子链路的输出功率,延长传输距离,增加光信号的接收灵敏度。

    可重构光引擎发射系统及用于其的全连接光网格组件

    公开(公告)号:CN115733553A

    公开(公告)日:2023-03-03

    申请号:CN202310029067.7

    申请日:2023-01-09

    Inventor: 王琳 尹坤 张强

    Abstract: 本发明公开了可重构光引擎发射系统及用于其的全连接光网格组件,包括若干个苯环结构首尾纵向排列连接,每个所述苯环结构包括多个四端口可编程基本单元首尾连接,每个所述苯环结构的左右两边还各连接一个所述四端口可编程基本单元;激光器模块;全连接光网格模块;调制器模块;电源模块;多波长复用器。本发明不仅对激光器进行了失效功能补偿和自纠错处理,并且可重构光路的方案更为灵活,具有低损耗、结构紧凑和易集成等特点,对超高速光引擎在未来的普及应用具有重要的意义。

    一种基于双输出硅基串联推挽马赫曾德尔调制器的高线性调制芯片和方法

    公开(公告)号:CN114002890A

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202111188092.7

    申请日:2021-10-12

    Inventor: 张强 余辉

    Abstract: 本发明公开了一种基于双输出硅基串联推挽马赫曾德尔调制器的高线性调制芯片和方法。本发明设计一个双输出硅基载流子耗尽型调制器,并将该硅基调制器设置在最小工作点。激光器输入的光功率通过片上光功分器分成两路,一路光信号作为光载波经硅基调制器被电信号调制,另一路光信号作为光本地震荡信号用来对已调制的光信号中的调制非线性进行补偿抑制。最后,硅基调制器的两路互补输出光信号与光本地震荡信号经两个硅基多模干涉仪进行合束将该调制器的三阶电光非线性进行抑制。同时在片上集成了3dB光功分器和特定长度的硅光延时波导,接收端通过使用平衡探测器就可以将特定频率的二阶非线性进行抑制,从而实现硅基调制器的高线性调制。

    一种基于亚波长光栅结构的硅光啁啾切趾光栅

    公开(公告)号:CN117075265B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202311315502.9

    申请日:2023-10-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于亚波长光栅结构的硅光啁啾切趾光栅,包括:输入的倒锥形端面耦合器和硅光啁啾切趾光栅。其中,输入的倒锥形端面耦合器由亚波长光栅组成,可通过微调亚波长光栅的占空比和光栅周期,有效地增大输入光耦合效率。该硅光啁啾切趾光栅采用啁啾的方式实现了在厘米长度范围内具有数百皮秒的高时延量;采用波导中间刻蚀孔洞的方式,通过调节孔洞的尺寸,有效地抑制光栅旁瓣,增大了边模抑制比;采用螺旋波导的方式,使其结构紧凑,尺寸较小;在光栅区上方施加热电极的方式,有效地实现了波长的调谐。最终可实现数百皮秒的高时延的具有箱型响应谱线的低损耗片上器件。

    一种基于亚波长光栅结构的硅光啁啾切趾光栅

    公开(公告)号:CN117075265A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202311315502.9

    申请日:2023-10-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于亚波长光栅结构的硅光啁啾切趾光栅,包括:输入的倒锥形端面耦合器和硅光啁啾切趾光栅。其中,输入的倒锥形端面耦合器由亚波长光栅组成,可通过微调亚波长光栅的占空比和光栅周期,有效地增大输入光耦合效率。该硅光啁啾切趾光栅采用啁啾的方式实现了在厘米长度范围内具有数百皮秒的高时延量;采用波导中间刻蚀孔洞的方式,通过调节孔洞的尺寸,有效地抑制光栅旁瓣,增大了边模抑制比;采用螺旋波导的方式,使其结构紧凑,尺寸较小;在光栅区上方施加热电极的方式,有效地实现了波长的调谐。最终可实现数百皮秒的高时延的具有箱型响应谱线的低损耗片上器件。

    可重构光引擎发射系统及用于其的全连接光网格组件

    公开(公告)号:CN115733553B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN202310029067.7

    申请日:2023-01-09

    Inventor: 王琳 尹坤 张强

    Abstract: 本发明公开了可重构光引擎发射系统及用于其的全连接光网格组件,包括若干个苯环结构首尾纵向排列连接,每个所述苯环结构包括多个四端口可编程基本单元首尾连接,每个所述苯环结构的左右两边还各连接一个所述四端口可编程基本单元;激光器模块;全连接光网格模块;调制器模块;电源模块;多波长复用器。本发明不仅对激光器进行了失效功能补偿和自纠错处理,并且可重构光路的方案更为灵活,具有低损耗、结构紧凑和易集成等特点,对超高速光引擎在未来的普及应用具有重要的意义。

    幅度相位可调的集成微波光子混频器芯片及其控制方法

    公开(公告)号:CN115037380B

    公开(公告)日:2022-11-22

    申请号:CN202210953648.5

    申请日:2022-08-10

    Inventor: 张强 余辉

    Abstract: 本发明公开了一种幅度相位可调的集成微波光子混频器芯片及其控制方法。该芯片可基于绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)和磷化铟(InP)半导体加工工艺制造而成。InP基半导体用来制备高功率激光器芯片,SOI基半导体用来制备硅基马赫增德尔调制器、锗硅探测器、光滤波器等光器件。InP基与SOI基芯片通过异构集成实现该混频器芯片的整体集成。通过调控调制器和光滤波器工作状态,实现混频信号的幅度和相位可调。由于该芯片基于CMOS硅光工艺,具有低功耗和低成本优势。除此之外,该混频器在光域实现了射频信号的混频,具有超宽带、抗电磁干扰等优势。因此可以用于超宽带无线通信和雷达系统。

    一种光域非线性失真补偿的硅基调制器芯片及其方法

    公开(公告)号:CN114024612B

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202111348392.7

    申请日:2021-11-15

    Inventor: 张强 余辉

    Abstract: 本发明公开了一种光域非线性失真补偿的硅基调制器芯片及其方法。该硅光芯片包含一个分光比可调的1×2光功分器,一个Si‑MZM和一个Si‑MRM。将Si‑MZM和Si‑MRM的工作点分别设置在正交工作点和三阶交调非线性最大点,并保证两个工作点的相位相差π。输入光信号经光功分器分成两路并输入到对应的两个调制器中,由射频放大器引入的失真调制电信号通过分配比可调的电功分器分成两路并分别调制对应的硅基调制器。调控光功分比和电功分比,用Si‑MRM产生的三阶非线性来用补偿Si‑MZM的非线性,最后在接收端经平衡探测器解调。该硅基调制器芯片可以抑制由射频放大器和硅基调制器共同产生的二阶和三阶非线性。

    一种可编程二维同时多波束光控相控阵接收机芯片及多波束控制方法

    公开(公告)号:CN114531205B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210035581.7

    申请日:2022-01-13

    Inventor: 张强 余辉

    Abstract: 本发明公开了一种可编程二维同时多波束光控相控阵接收机芯片及多波束控制方法。该芯片可基于包含氮化硅(SiN)工艺的绝缘体上硅(SOI)和磷化铟(InP)等半导体加工工艺制造而成。InP基半导体用来制备激光器阵列芯片和半导体光放大器阵列芯片,SiN用来制备光功分器、SOI半导体用来制备硅光调制器、锗硅探测器、光波长复用器和真延时线等无源光器件。InP基与SOI基芯片通过异构集成实现该接收机芯片的整体集成。通过外围电路编程控制可以实现同时多波束扫描。由于该芯片不仅可以实现二维多波束扫描功能,还具有很强的可拓展性,因此可以用于超宽带大容量无线通信和同时多目标雷达识别系统。

    一种面向高速光通信的6.4 Tbps硅基光引擎收发芯片组件

    公开(公告)号:CN114167555B

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202111186701.5

    申请日:2021-10-12

    Inventor: 张强 余辉

    Abstract: 本发明公开了一种面向高速光通信的6.4Tbps硅基光引擎收发芯片组件。该芯片组件可基于包含氮化硅工艺的绝缘体上硅(SOI)和磷化铟(InP)等半导体加工工艺制造而成。该光引擎收发组件以硅光芯片为基底,通过键合或倒装焊等方式将InP激光器和光放大器光芯片与硅光芯片实现异质集成。激光器作为泵浦光源,经超低损耗氮化硅谐振腔产生光孤子光频梳,从而可以作为多波长激光器,减少了单波长激光器芯片的使用,降低了光子引擎光芯片中的激光器功耗以及热传导,并且提升了光器件的集成度。此外,光频梳可以产生带宽覆盖范围广、波长数量多的光载波,因此可以实现基于波分复用技术的超大通信容量的硅基光引擎芯片。

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