一种应用于通讯波段的高效三维硫化物端面耦合器及其制备方法

    公开(公告)号:CN111427118A

    公开(公告)日:2020-07-17

    申请号:CN202010219600.2

    申请日:2020-03-25

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明属于半导体技术领域,涉及一种应用于通讯波段的高效三维硫化物端面耦合器及其制备方法。端面耦合器由下至上依次包括基片、下包层、纤芯、上包层;所述的纤芯为三维倒锥形结构,所述的纤芯的宽度值和高度值沿光束传播方向自耦合器一端端面处至另一端端面处逐渐增大。耦合器纤芯的截面尺寸在高度和宽度上沿光传播方向同时变化,可以在横向和纵向上同时放大波导的模式尺寸,实现空间光和芯片的高效率耦合,有效解决了传统端面耦合器耦合效率低的问题;本发明选择硫化物作为耦合器纤芯材料,可避免引入间接插损,具有低插损、结构紧凑、偏振不敏感等特性,有利于半导体集成光电子学、全光信号处理等领域的推广应用。

    一种基于硫化物-氮化硅混合波导及其制备方法

    公开(公告)号:CN111123616A

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201911137150.6

    申请日:2019-11-19

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明属于半导体技术领域,更具体地,涉及一种基于硫化物-氮化硅混合波导及其制备方法。本发明中的复合波导结构包含上包层、芯层和下包层,采用硫化物材料为芯层,氮化硅材料为上下包层材料。制备方法是先在下包层材料上刻蚀出设计的波导槽,之后沉积芯层薄膜的结构,经过化学机械抛光获得设计厚度的芯层后再沉积上包层材料。本发明选择具有高声阻差的硫化物(纤芯)和氮化硅(包层)组成复合波导平台,通过干法刻蚀技术得到较为光滑的侧壁,并通过热蒸镀和回流方法处理硫化物芯层,可以降低由于刻蚀带来的侧壁散射损耗,显著增强光子和声子在波导中的相互作用,为实现高布里渊增益集成器件提供了基础。

    一种片上高品质因子硫系微环谐振腔的制备方法

    公开(公告)号:CN110596988A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201911007085.5

    申请日:2019-10-22

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明涉及一种片上高品质因子硫系微环谐振腔的制备方法,属于片上微纳光电子器件制备技术领域。包括:在硫系薄膜表面旋涂电子束胶、电子束选择性曝光电子束胶、退火炉回流、反应离子刻蚀、在波导结构上旋涂热固性聚合物及退火炉退火等步骤。本发明公布的制备方法解决了国际上高非线性光子器件品质因子低,性能差的问题,适用于在硫系薄膜上制备高品质、高非线性的环形谐振腔,Q提高2个数量级以上,显著提高其在片上光电子器件应用领域的应用性能,并且可以大批量制备,适用于大型光子集成。

    一种中远红外波段的并行FMCW激光雷达发射装置及方法

    公开(公告)号:CN112436377A

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN202011254351.7

    申请日:2020-11-11

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明涉及激光雷达技术领域,更具体地,涉及一种中远红外波段的并行FMCW激光雷达发射装置及方法。激光雷达发射装置,包括激光器、电光调制器、任意函数发生器、硫系芯片、衍射光栅以及光纤链路;所述的激光器的输出端口连接电光调制器的光源输入端口,所述的任意函数发生器的波形输出端口连接电光调制器的微波信号输入端口,所述的硫系芯片的两端通过透镜光纤分别与电光调制器的光信号输出端口和衍射光栅连接。本发明利用硫系微腔的级联四波混频效应,将单一的FMCW转化为中远红外频率梳光源,降低了线性调频窄线宽激光技术的复杂性,极大提高了发送速率。

    一种低损耗红外高非线性光波导制备方法

    公开(公告)号:CN110727052A

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201911008162.9

    申请日:2019-10-22

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明涉及片上波导的微纳加工领域,特别是一种低损耗红外高非线性光波导制备方法。包括以下步骤:S1.分析硫系光波导在红外波段光波的传输特性;S2.分析电子束曝光各个参数及电子束胶种类对硫系波导制备的影响,选择合适的曝光参数及电子束胶种类进行掩膜版制备,并通过等离子体反应刻蚀,实现波导的制备;S3.其次,通过旋涂法实现聚合物包层的生长;S4.最终,结合包层热退火工艺重新对波导侧壁进行光滑化,并通过截断法进行损耗测试。本发明通过优化电子束曝光及调整等离子体反应的刻蚀参数,并结合热退火工艺,实现一种超低损耗的片上硫系波导制备,适合大规模的高非线性光子集成器件制备。

    一种稀土掺杂的聚合物三维光波导片上放大器与制备方法

    公开(公告)号:CN118169938A

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202410500102.3

    申请日:2024-04-24

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明涉及光放大器领域,更具体地,涉及一种稀土掺杂的聚合物三维光波导片上放大器与制备方法,所述的三维光波导片上放大器,自下而上依次包括基底、泵浦光传输波导、信号光传输波导、波分复用器、上包层,所述泵浦光传输波导、信号光传输波导具有三维空间结构以支持高阶光学模式的传输,所述基片上表面具有数路并行的信号光增益通道,所述的每一路信号光增益通道都会有泵浦光传输通道,为其提供泵浦源,本发明不仅具有高的增益性能和平坦的增益光谱,具有高度集成化和微型化的特点,为长距离的多芯少模光纤系统提供可靠稳定的信号放大。

    一种基于FP谐振腔的低阈值片上布里渊激光器

    公开(公告)号:CN117595050A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311373089.1

    申请日:2023-10-20

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明公开一种基于FP谐振腔的低阈值片上布里渊激光器,包括由同一波导制成的第一Sagnac环形反射器、螺旋线波导和第二Sagnac环形反射器,其中:所述第一Sagnac环形反射器的一端用于输入泵浦光和输出斯托克斯光,所述第一Sagnac环形反射器的另一端与所述螺旋线波导的一端连接,所述螺旋线波导的另一端与所述第二Sagnac环形反射器的一端连接。本发明提出了一种基于FP谐振腔产生低阈值片上布里渊激光器的结构,该结构为驻波腔,通过分别调控第一Sagnac环形反射器和第二Sagnac环形反射器的反射率以及中间螺旋线波导长度可以满足产生布里渊激射的相位匹配条件,从而获得低阈值布里渊激射,本发明结构简单,不需要采用悬空结构,制备工艺简单,器件鲁棒性强、性能稳定。

    一种高功率孤子频梳芯片及其脉冲发生系统及方法

    公开(公告)号:CN112526673A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011252467.7

    申请日:2020-11-11

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明涉一种高功率孤子频梳芯片及其脉冲发生系统及方法。孤子频梳芯片包括衬底、微环谐振腔和直波导;直波导从一端至另一端依次包括多模波导、多模单模过渡锥波导、单模波导以及单模slot波导,多模单模过渡锥的宽端与多模波导连接,多模单模过渡锥的窄端与单模波导的一端连接,单模波导的另一端通过线性strip‑to‑slot模式变换器与单模lot波导耦合连接;微环谐振腔位于多模波导的一侧,与多模波导耦合连接。本发明结合了激光相干测距的思路,利用频梳微腔结构集成于微纳波导上,同时对产生得到的孤子频梳,再进行片上光放大实现信号增益放大,实现了测距发射端光学系统的新型集成设计,有效提高了测量效率。

    一种片上高品质因子硫系微环谐振腔的制备方法

    公开(公告)号:CN110596988B

    公开(公告)日:2020-10-13

    申请号:CN201911007085.5

    申请日:2019-10-22

    Applicant: 中山大学

    Abstract: 本发明涉及一种片上高品质因子硫系微环谐振腔的制备方法,属于片上微纳光电子器件制备技术领域。包括:在硫系薄膜表面旋涂电子束胶、电子束选择性曝光电子束胶、退火炉回流、反应离子刻蚀、在波导结构上旋涂热固性聚合物及退火炉退火等步骤。本发明公布的制备方法解决了国际上高非线性光子器件品质因子低,性能差的问题,适用于在硫系薄膜上制备高品质、高非线性的环形谐振腔,Q提高2个数量级以上,显著提高其在片上光电子器件应用领域的应用性能,并且可以大批量制备,适用于大型光子集成。

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