弯曲波导结构及偏振分束旋转器

    公开(公告)号:CN108227075A

    公开(公告)日:2018-06-29

    申请号:CN201810218999.5

    申请日:2018-03-16

    Abstract: 本发明提供一种弯曲波导结构、制备方法及基于所述弯曲波导结构的偏振分束旋转器,弯曲波导结构包括:衬底;第一波导,弯曲设置于衬底上,包括第一耦合区;第二波导,弯曲设置于衬底上,第二波导包括与第一耦合区耦合的第二耦合区,第二波导与第一波导之间具有预设间距,第二耦合区包括下部波导及位于下部波导上方的上部波导,下部波导与上部波导的截面宽度不同。通过上述方案,本发明提供的弯曲波导结构,通过改进外部波导的结构,在整体波导结构中引入了非对称结构的设计,使得外部波导的耦合区的两端以及上下均具有不同的尺寸,该非对称性设计具有增大带宽的作用,解决了现有波导结构的对波长敏感问题,进一步拓宽了弯曲波导结构的实际应用。

    锗悬臂梁式二维光子晶体微腔及制备方法

    公开(公告)号:CN102590935B

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201110003997.2

    申请日:2011-01-10

    Abstract: 本发明提供一种锗悬臂梁式二维光子晶体微腔,包括:具有埋氧层、且表层为悬臂梁式锗材料层的半导体基底,其中,在锗材料层包含光子晶体微腔,所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体所构成、但部分区域缺失孔体。此外,本发明还提供了该锗悬臂梁式二维光子晶体微腔的制备方法,即先在具有埋氧层、且表层为锗材料层的半导体基底的锗材料层中掺杂以形成n型重掺杂层,然后对锗材料层进行微机械加工形成光子晶体微腔,随后在部分区域进行光刻和刻蚀暴露出部分埋氧层,然后再进行湿法腐蚀,用以去除光子晶体微腔下的埋氧层,同时实现锗悬臂梁的释放。本发明的优点在于:能够通过外力调节悬臂梁上的应变从而实现锗向直接带隙的转变,并利用光子晶体微腔提高发光效率。

    一种光栅耦合器及其制作方法

    公开(公告)号:CN102692682A

    公开(公告)日:2012-09-26

    申请号:CN201210193178.3

    申请日:2012-06-12

    Abstract: 本发明提供一种光栅耦合器及其制作方法,提供一SOI衬底,刻蚀所述SOI衬底的顶层硅,形成周期为500~800nm的耦合光栅,同时于所述顶层硅中隔出CMOS有源区;于所述耦合光栅上制作覆盖于所述耦合光栅及CMOS有源区的栅氧化层;于所述栅氧化层表面形成导电层,刻蚀所述导电层,形成与所述耦合光栅周期相同的覆层结构,同时形成CMOS的栅极结构;最后形成保护层以完成制备。所述耦合光栅、栅氧化层及覆层结构均与CMOS的制备同时完成,可共享掩膜,降低了制作成本;覆盖于栅氧化层上的导电上覆层提高了耦合效率;优化的结构参数使得光栅耦合器的耦合效率显著提高;新颖的光栅耦合器结构使耦合效率对SOI埋氧层厚度的依赖性大为降低,从而放松了对SOI衬底的规格要求。

    锗悬浮膜式二维光子晶体微腔及制备方法

    公开(公告)号:CN102590936A

    公开(公告)日:2012-07-18

    申请号:CN201110004002.4

    申请日:2011-01-10

    Abstract: 本发明提供一种锗悬浮膜式二维光子晶体微腔,包括:具有埋氧层、且表层为锗悬浮膜层的半导体基底,其中,所述锗悬浮膜层包含光子晶体微腔,所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体构成、但部分区域缺失孔体。此外,本发明还提供了该锗悬浮膜式二维光子晶体微腔的制备方法,即先在半导体基底的锗薄膜层中掺杂以形成n型重掺杂层,随后,对重掺杂层进行微机械加工以便在部分区域形成光子晶体微腔,最后,对整片器件进行湿法腐蚀,其中,可通过控制腐蚀时间以控制侧向腐蚀的程度,从而去除光子晶体微腔下的埋氧层实现悬浮膜。本发明的优点在于:能够通过调节悬浮的锗薄膜的应变从而实现锗向直接带隙的转变,并通过光子晶体微腔的增强作用实现发光效率的提高。

    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。

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