[实用新型]硅光子芯片光功率测量装置及设备

说明书

本实用新型公开了一种硅光子芯片光功率测量装置及设备，硅光子芯片上设有硅光波导，硅光子芯片光功率测量装置包括光反射部件，其配置于硅光波导出射光的传输路径上，硅光波导的出射光经光反射部件反射产生反射光；光传导部件，其配置于反射光的传输路径上，用于轴向传输反射光至其端部输出；光功率探测器，其用于接收光传导部件端部输出的反射光，并测量反射光的光功率，本实用新型在不损伤硅光子芯片结构的前提下，精确有效地测量出硅光子芯片的出光功率，实现硅光子芯片晶圆级出光性能测试。

技术领域

本实用新型涉及硅光子芯片测量技术领域，具体涉及一种硅光子芯片光功率测量装置及设备。

背景技术

硅光子芯片是以硅和硅基衬底材料(如SiGe/Si、SOI等)作为光学介质，通过CMOS兼容的集成电路工艺制造相应的光子器件和光电器件(包括硅基激光器、调制器、探测器、光波导等)，并利用这些器件对光子进行发射、传输、检测和处理，将光学器件与电子元件集成到一个独立的芯片中，即硅光子芯片。相比传统的光子技术，硅光子芯片用光取代传统铜线作为信息传导介质，大大提升芯片之间的连接速度，具有更低成本、更高集成、更多嵌入式功能、更高互联密度、更低功耗和更高的可靠性的优点，以实现其在光通信、光互连、光计算等领域中的实际应用，尤其是在5G光纤通信领域。在光纤通信应用中，集成光波导都是通过光纤进行输入、输出耦合连接的，而高密度集成的光波导阵列与光纤的耦合无法采用单根光纤与波导对接的方法来实现，硅光子芯片通过在硅基材料上刻蚀光纤匹配槽的方法把光纤定位，实现其内部高密度集成的光波导阵列与光纤阵列的高精度、低损耗的耦合比如，V-groove(V型槽)。

通常情况下，为了精确测量硅光子芯片的光功率，可以将硅光波导(NX1)的光耦合进光纤阵列(NX1)，然后通过耦合效率来判断硅光子芯片出光功率的大小。但利用光纤耦合实现硅光子芯片光功率测试的方法，具有以下缺点：1、两者耦合需要较高的调节精度，对耦合工艺要求高；2、FA相邻光纤长度有差异，无法精确测量N路硅光波导的光功率；3、为提高耦合效率，需要耦合光纤与波导端面直接接触或者距离很近，容易损伤硅光子芯片波导端面，无法起到筛选芯片的作用；4、需要带尾纤操作，只适用于单个芯片测试，无法实现硅光子芯片wafer级(晶圆级)光功率测试与筛选功能。

另一方面，一个Wafer(晶圆)上可以同时生长成千上万只紧密排列的硅光子芯片，为实现在wafer上测量筛选硅光子芯片，需要实现在wafer上准确测量硅光子芯片的出光性能，同时不能损伤硅光子芯片。但是每只硅光子芯片V-groove的长度只有1mm左右，可操作空间小，无法使用带尾纤的光纤耦合方式测量晶圆中硅光子芯片的出光性能。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种硅光子芯片光功率测量装置及设备，在不损伤硅光子芯片结构的前提下，精确有效地测量出硅光子芯片的出光功率，实现硅光子芯片晶圆级出光性能测试。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种硅光子芯片光功率测量装置，所述硅光子芯片上设有硅光波导，所述硅光子芯片光功率测量装置包括，

光反射部件，其配置于所述硅光波导出射光的传输路径上，所述硅光波导的出射光经所述光反射部件反射产生反射光；

光传导部件，其配置于所述反射光的传输路径上，用于轴向传输所述反射光至其端部输出；

光功率探测器，其用于接收所述光传导部件端部输出的反射光，并测量所述反射光的光功率。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述光传导部件配置于所述硅光子芯片的光纤匹配槽内，且沿所述光纤匹配槽延伸方向的垂直方向延伸；所述光传导部件与光纤匹配槽接触的端部加工有反射面，所述反射面形成所述光反射部件；所述硅光波导的出射光进入光传导部件内经由所述反射面反射产生反射光，所述反射光在光传导部件内沿其轴向传输至另一端部输出。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述光传导部件为玻璃棒或者光纤棒。