[发明专利]一种硅基波导分光芯片及光谱分析系统

权利要求书

1.一种硅基波导分光芯片，其特征在于，包括：耦合光栅、分束器、热光调相MZI模块、合束器和光电探测器；所述热光调相MZI模块包括第一分光臂和第二分光臂；

所述耦合光栅，用于将输入光耦合至所述分束器的输入端；

所述分束器，用于将输入光分成第一光束和第二光束，并将所述第一光束传输至所述第一分光臂的输入端，将所述第二光束传输至所述第二分光臂的输入端；

所述热光调相MZI模块，用于通过热光调相使第一分光臂中的第一光束和第二分光臂中的第二光束产生光程差，以对所述输入光进行干涉分光；

所述合束器，用于将所述第一分光臂输出的第一光束和所述第二分光臂输出的第二光束进行合束，并将合束后的光信号传输至所述光电探测器；

所述光电探测器，用于将所述合束器输出的光信号进行光电转换输出电信号。

2.根据权利要求1所述的硅基波导分光芯片，其特征在于，所述耦合光栅包括：

宽度渐变波导，用于接收输入光并完成输入光的模式匹配；

弯曲光栅，用于将模式匹配的输入光耦合至所述分束器的输入端。

3.根据权利要求1所述的硅基波导分光芯片，其特征在于，所述分束器和合束器均采用1×2多模干涉耦合器。

4.根据权利要求3所述的硅基波导分光芯片，其特征在于，所述多模干涉耦合器包括浅刻蚀结构和深刻蚀结构。

5.根据权利要求1所述的硅基波导分光芯片，其特征在于，所述第一分光臂和第二分光臂为螺旋线波导结构。

6.根据权利要求5所述的硅基波导分光芯片，其特征在于，所述螺旋线波导结构中的每条线包括直波导结构、弯曲波导结构、以及所述直波导结构和所述弯曲波导结构之间用于过渡的宽度渐变波导结构。

7.根据权利要求6所述的硅基波导分光芯片，其特征在于，所述直波导结构为多模宽波导，所述弯曲波导结构为单模窄波导。

8.一种光谱分析系统，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的硅基波导分光芯片。