北京光子晶体硅光芯片耦合测试系统

我们分析了一种可以有效消除偏振相关性的偏振分级方案,并提出了两种新型结构以实现该方案中的两种关键元件。通过理论分析以及实验验证,一个基于一维光栅的偏振分束器被证明能够实现两种偏振光的有效分离。该分束器同时还能作为光纤与硅光芯片之间的高效耦合器。实验中我们获得了超过50%的耦合效率以及低于-20dB的偏振串扰。我们还对一个基于硅条形波导的超小型偏振旋转器进行了理论分析,该器件能够实现100%的偏转转化效率,并拥有较大的制造容差。在这里,我们还对利用侧向外延生长硅光芯片耦合测试系统技术实现Ⅲ-Ⅴ材料与硅材料混集成的可行性进行了初步分析,并优化了诸如氢化物气相外延,化学物理抛光等关键工艺。在该方案中,二氧化硅掩膜被用来阻止InP种子层中的线位错在外延生长中的传播。初步实验结果和理论分析证明该集成平台对于实现InP和硅材料的混合集成具有比较大的吸引力。硅光芯片主要由光源、调制器、有源芯片等组成，通常将光器件集成在同一硅基衬底上。北京光子晶体硅光芯片耦合测试系统

硅光芯片耦合测试系统中的硅光与芯片的耦合方法及其硅光芯片,方法包括以下步骤:将硅光芯片粘贴固定在基板上,硅光芯片的端面耦合波导为悬臂梁结构,具有模斑变换器;通过图像系统,微调架将光纤端面与耦合波导的模斑变换器耦合对准,固定块从侧面紧挨光纤并固定在基板上;硅光芯片的输入端和输出端分别粘贴垫块并支撑光纤未剥除涂覆层的部分;使用微调架将光纤端面与模斑变换器区域精确对准,调节至合适耦合间距后采用紫外胶将光纤分别与固定块和垫块粘接固定;本发明方案简易可靠,工艺复杂度低,通用性好,适用于批量制作。北京光子晶体硅光芯片耦合测试系统硅光芯片耦合测试系统优点：易于大规模测试。

目前,基于SOI(绝缘体上硅)材料的波导调制器成为当前的研究热点,也取得了许多的进展,但在硅光芯片调制器的产业化进程中,面临着一系列的问题,波导芯片与光纤的有效耦合就是难题之一。从悬臂型耦合结构出发,模拟设计了悬臂型倒锥耦合结构,通过开发相应的有效地耦合工艺来实现耦合实验,验证了该结构良好的耦合效率。在这个基础之上,对硅光芯片调制器进行耦合封装,并对封装后的调制器进行性能测试分析。主要研究基于硅光芯片调制技术的硅基调制器芯片的耦合封装及测试技术其实就是硅光芯片耦合测试系统。

硅光芯片耦合测试系统系统，该设备主要由极低/变温控制子系统、背景强磁场子系统、强电流加载控制子系统、机械力学加载控制子系统、非接触多场环境下的宏/微观变形测量子系统五个子系统组成。其中极低/变温控制子系统采用GM制冷机进行低温冷却，实现无液氦制冷，并通过传导冷方式对杜瓦内的试样机磁体进行降温。系统产品优势：1、可视化杜瓦，可实现室温~4.2K变温环境下光学测试根据测试。2、背景强磁场子系统能够提供高达3T的背景强磁场。3、强电流加载控制子系统采用大功率超导电源对测试样品进行电流加载，较大可实现1000A的测试电流。4、该测量系统不与极低温试样及超导磁体接触，不受强磁场、大电流及极低温的影响和干扰，能够高精度的测量待测试样的三维或二维的全场测量。波导的传输性能好，因为硅光材料的禁带宽度更大，折射率更高，传输更快。

硅光芯片耦合测试系统应用到硅光芯片，我们一起来了解硅光芯片的重要性。为什么未来需要硅光芯片，这是由于随着5G时代的到来，芯片对传输速率和稳定性要求更高，硅光芯片相比传统硅芯的性能更好，在通信器件的高级市场上，硅光芯片的作用更加明显。未来人们对流量的速度要求比较高，作为技术运营商，5G的密集组网对硅光芯片的需求大增。之所以说硅光芯片定位通信器件的高级市场，这是由于未来的5G将应用在生命科学、超算、量子大数据、无人驾驶等，这些领域对通讯的要求更高，不同于4G网络，零延时、无差错是较基本的要求。目前，国内中心的光芯片及器件依然严重依赖于进口，高级光芯片与器件的国产化率不超过10%，这是国内加大研究光芯的内在驱动力。图像处理软件能自动测量出各项偏差，然后软件驱动运动控制系统和运动平台来补偿偏差，以及给出提示。北京光子晶体硅光芯片耦合测试系统

硅光芯片耦合测试系统优点：方便管理。北京光子晶体硅光芯片耦合测试系统

硅光芯片耦合测试系统主要工作可以分为四个部分(1)从波导理论出发,分析了条形波导以及脊型波导的波导模式特性,分析了硅光芯片的良好束光特性。(2)针对倒锥型耦合结构,分析在耦合过程中,耦合结构的尺寸对插入损耗,耦合容差的影响,优化耦合结构并开发出行之有效的耦合工艺。(3)理论分析了硅光芯片调制器的载流子色散效应,分析了调制器的基本结构MZI干涉结构,并从光学结构和电学结构两方面对光调制器进行理论分析与介绍。(4)利用开发出的耦合封装工艺,对硅光芯片调制器进行耦合封装并进行性能测试。分析并联MZI型硅光芯片调制器的调制特性,针对调制过程,建立数学模型,从数学的角度出发,总结出调制器的直流偏置电压的快速测试方法。并通过调制器眼图分析调制器中存在的问题,为后续研发提供改进方向。北京光子晶体硅光芯片耦合测试系统

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