[发明专利]一种用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片

权利要求书

1.一种用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：包括第一Y分支，所述括第一Y分支的两输出端口对称的分别依次连接有用于传导光信号并稳定其偏振态的第一嵌入式保偏光纤、第二嵌入式保偏光纤、第二Y分支，两个用于调谐谐振腔耦合比并实现光信号在谐振腔中单偏振传输的可调谐表面等离激元耦合器，两相邻对置的可调谐表面等离激元耦合器通过共用的嵌入式弯曲保偏光纤形成谐振腔，所述可调谐表面等离激元耦合器为表面等离激元波导耦合器，所述第一嵌入式保偏光纤、第二嵌入式保偏光纤和嵌入式弯曲保偏光纤埋设于可调谐表面等离激元耦合器的外围层中，并与所述可调谐表面等离激元耦合器对接集成，所述第一Y分支的输入端口和第二Y分支的输出端口均连接有输出光纤。

2.根据权利要求1所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述可调谐表面等离子体激元耦合器对称设置，每个可调谐表面等离子体激元耦合器均包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第一传输臂和第二传输臂，所述第一定向耦合器的第二端与所述第二定向耦合器的第五端通过第一传输臂连通，所述第一定向耦合器的第四端和所述第二定向耦合器的第七端与第二传输臂两端留有间隙，所述第二传输臂一端通过第一电极引线与第一电极触点连接，另一端通过第二电极引线与第二电极触点连接，所述第一定向耦合器的第一端和所述第二定向耦合器的第六端与嵌入式弯曲保偏光纤的两端连接，所述第一定向耦合器的第三端与第一嵌入式直保偏光纤连接，所述第二定向耦合器的第八端与第二嵌入式直保偏光纤连接。

3.根据权利要求2所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述第四端和第七端与第二传输臂两端间隙为6～12μm，所述间隙处填充有半导体介质材料。

4.根据权利要求1所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述可调谐表面等离激元耦合器的外围层设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一嵌入式保偏光纤的第一保偏光纤嵌入第一凹槽内，所述第二嵌入式保偏光纤的第二保偏光纤嵌入第二凹槽内，所述第一Y分支和第二Y分支分别嵌入第三凹槽和第四凹槽内，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽内表面均涂覆有屏蔽层。

5.根据权利要求1所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：两相邻对置的可调谐表面等离激元耦合器的外围层还设有弯曲凹槽，所述嵌入式弯曲保偏光纤的弯曲保偏光纤嵌入弯曲凹槽内，两个可调谐表面等离激元耦合器通过弯曲保偏光纤以及第一传输臂连接。

6.根据权利要求5所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述表面等离激元波导包括依次堆叠成型的衬底，下包层，中包层，芯层、上包层和覆盖层，所述中包层和芯层均为金属芯层，所述上包层、下包层和覆盖层均为绝缘绝光材料层。

7.根据权利要求6所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述上包层与覆盖层总厚度与中包层，芯层和下包层的总厚度相等，所述下包层厚度为20～30μm，所述芯层厚度为5～15nm、宽度为10～15μm。

8.根据权利要求7所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述第一凹槽、第二凹槽和弯曲凹槽设于中包层和上包层之间，所述第一凹槽、第二凹槽和弯曲凹槽均为半圆形型槽，所述半圆形型槽表面涂覆有金刚石粉，并用所述覆盖层填充覆盖，所述上包层的厚度为覆盖层的5～10倍。

9.根据权利要求1所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述第一Y分支和第二Y分支也由表面等离激元波导构成。

10.根据权利要求6所述的用于物联网空间方位控制系统的可调谐陀螺芯片，其特征在于：所述表面等离激元波导中的上包层、中包层和下包层掺杂有增益介质。