[发明专利]混合集成光纤陀螺光学芯片

摘要

本发明属于半导体工艺技术领域，具体涉及一种混合集成光纤陀螺光学芯片，包括基底、光源、硅基3dB耦合器、铌酸锂Y分支相位调制器、及信号探测器，硅基3dB耦合器基于硅基二氧化硅光波导技术，包括相互连通的Y分支波导、两个90°圆弧波导、锥形波导和两个直波导，锥形波导的宽端作为光学芯片的光输入端口，所述光源正对光输入端口，与Y分支相连的直波导作为光学芯片的信号输出端口，信号探测器的光敏面正对信号输出端口，与90°圆弧波导相连的直波导作为光传输端口，与铌酸锂Y分支相位调制器3的基波导端面通过波导耦合工艺拼接固定。本发明消除了光纤熔接点，具有集成度高、体积小、功耗低、性能好、可靠性和环境适应性好等优点。

主权项

1.一种混合集成光纤陀螺光学芯片，其特征在于，所述混合集成光纤陀螺光学芯片(100)包括：基底(1)、光源(2)、硅基3dB耦合器(3)、铌酸锂Y分支相位调制器(4)及信号探测器(5)；所述光源(2)、硅基3dB耦合器(3)、铌酸锂Y分支相位调制器(4)以及光电探测器(5)混合集成在基底(1)上；所述铌酸锂Y分支相位调制器(4)为铌酸锂基质子交换型波导；所述硅基3dB耦合器(3)基于硅基二氧化硅光波导制作技术，衬底材料为硅，波导包层材料为二氧化硅，波导芯层材料为掺锗的二氧化硅；所述硅基3dB耦合器(3)包括相互连通的一个Y分支波导(3‑3)、第一90°圆弧波导(3‑4)、第二90°圆弧波导(3‑5)、锥形波导(3‑1)、第一直波导(3‑2)和第二直波导(3‑6)，Y分支(3‑3)的一个分支与锥形波导(3‑1)的窄端相连，锥形波导(3‑1)的宽端作为光学芯片的光输入端口，所述光源(2)正对光输入端口，Y分支(3‑3)的另一个分支与第一直波导(3‑2)相连作为光学芯片的信号输出端口，信号探测器(5)的光敏面正对信号输出端口；Y分支波导(3‑3)的基波导连接两个反向连接的第一90°圆弧(3‑4)和第二90°圆弧(3‑5)，第二个90°圆弧(3‑5)另一端连接第二直波导(3‑6)的一端，第二直波导(3‑6)的另一端面作为光传输端口，与铌酸锂Y分支相位调制器(4)的基波导端面通过波导耦合工艺拼接固定；铌酸锂Y分支相位调制器(4)的两个分支端分别为第一尾纤耦合端口(6)和第二尾纤端口(7)，每个分支的两侧均设有金属调制电极(8)。