[发明专利]兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片

权利要求书

1.兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，包括：薄膜铌酸锂调制器以及单片集成在硅光集成芯片中的锗硅结构探测器；所述薄膜铌酸锂调制器包括：位于第一衬底上的硅光波导以及位于第二衬底上且倒贴在所述硅光波导一侧的薄膜铌酸锂波导。

2.根据权利要求1所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述薄膜铌酸锂调制器还包括：垂直绝热耦合器，所述垂直绝热耦合器将所述硅光波导中的光导入到所述薄膜铌酸锂波导中，以及将所述薄膜铌酸锂波导中的光导回至所述硅光波导中。

3.根据权利要求2所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述硅光波导对应的第一衬底为绝缘衬底上的硅衬底，所述硅光波导由SOI晶圆的顶层硅刻蚀而成；

所述薄膜铌酸锂波导对应的第二衬底为绝缘衬底上的硅衬底或铌酸锂衬底，所述薄膜铌酸锂波导在其他工艺平台制作完成后贴合在所述硅光集成芯片上对应于所述硅光波导的位置处。

4.根据权利要求3所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述硅光波导的宽度范围为300-1000nm，高度范围为100-500nm；所述薄膜铌酸锂波导的宽度范围为600-3000nm，高度范围为300-1000nm。

5.根据权利要求4所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述硅光集成芯片上设置用于容纳所述薄膜铌酸锂波导的刻蚀槽，所述刻蚀槽开设在所述硅光波导与所述薄膜铌酸锂波导之间。

6.根据权利要求5所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，还包括：第一金属层及第二金属层；所述第一金属层作为所述薄膜铌酸锂调制器的行波调制电极，所述第二金属层作为所述薄膜铌酸锂调制器的电输入信号的电接触接口。

7.根据权利要求6所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述薄膜铌酸锂波导的中心位于所述第一金属层电极间距的中心。

8.根据权利要求7所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述第一金属层的厚度范围为300-1000nm；所述第二金属层的厚度范围为1000-3000nm；所述锗硅结构探测器的锗层厚度范围为300-1000nm，宽度范围为1-20μm。

9.根据权利要求8所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述薄膜铌酸锂调制器还包括：硅基3dB光分束器及硅基3dB光合束器；所述硅基3dB光分束器将输入的光等分成两束，两束光分别通过所述垂直绝热耦合器进入所述薄膜铌酸锂波导中，再通过所述垂直绝热耦合器进入所述硅光波导中，最后通过所述硅基3dB光合束器进行干涉后输出。

10.根据权利要求9所述的兼容锗硅探测器和薄膜铌酸锂调制器的硅光集成芯片，其特征在于，所述第一金属层形成CPW形式的行波电极传输线，射频信号的馈入通过所述第二金属层完成，行波电极的终端负载采用掺杂硅形成。