System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种片上端面耦合器测试结构制造技术_技高网

一种片上端面耦合器测试结构制造技术

技术编号:44776078 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-26 12:54
本申请涉及一种片上端面耦合器测试结构,其包括光耦合入射组件和光耦合出射组件,光耦合入射组件用于将光从待测组件的一端传输至所述待测组件中,其中,所述待测组件包括沿光传输方向级联的若干个耦合器对,所述耦合器对包括对接布置的两个端面耦合器,且沿光传输方向,两个所述端面耦合器的首尾两端相反;光耦合出射组件用于将从所述待测组件中的另一端出射的光射出。本申请可以消除耦合界面模场失配而引入的损耗,从而可以精确测量模式转换效率带来的损耗,从而可以实现端面耦合器模式转换损耗测试与工艺问题定位与评估,从而对端面耦合器进行优化,以获得耦合效率更高的端面耦合器。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体,特别涉及一种片上端面耦合器测试结构


技术介绍

1、近年来硅光子集成回路迅速崛起,硅作为微电子产业的核心材料,不仅具备优良的电学特性,而且在近红外波段具有低损耗的光学传输性能,使其成为构建高效光通信组件的理想选择。在制造环节,虽然硅光子集成回路的基础是标准的cmos工艺——包括光刻、薄膜沉积和蚀刻等步骤,但为了适应特定的光子器件需求,某些情况下可能还需要调整工艺参数或引入额外的处理步骤。其中光耦合器作为硅光子集成回路与光纤、激光器等芯片之间的接口,是硅光子集成回路中重要的光学元件。以端面耦合器为主的水平耦合方式和以光栅耦合器为主的垂直耦合方式是硅光子集成回路中两种主要的光纤耦合方式。

2、垂直耦合允许更大的容差范围,降低了对精密对准的需求。并且可以在芯片的任意位置实施耦合,提供了更大的设计自由度。但是,相较于水平耦合,垂直耦合涉及到更复杂的光学结构设计和制造工艺,可能会增加成本,并且封装后可能存在长期稳定性和可靠性的问题,需要进行更多的测试和验证。而水平耦合技术相对较为成熟,并且易于实现多通道耦合,适用于大多硅光芯片量产的方案。

3、但是在端面耦合器设计过程中,端面耦合器的耦合效率取决于两个关键因素:其一,光耦合界面的耦合效率,即端面和光纤或者激光器模式匹配的程度;其二,模式转换效率,即光从耦合器端面进入波导后,能否高效地转换成波导支持的传播模式,而不会产生过多的反射或散射损失。

4、在端面耦合器耦合性能测试过程中,可以通过水平耦合台对耦合效率总体性能进行测试评估,也可以通过分别测试耦合光纤与端面耦合器出射后的模场尺寸及发散角,进行模态重叠对比得到模式匹配损耗,但是,无法精确测量模式转换效率带来的损耗。同时,在制造工艺层面,高质量的制造工艺对于保持设计参数的一致性和准确性至关重要,任何工艺缺陷都可能降低模式转换效率。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种片上端面耦合器测试结构,以解决相关技术中难以精确测量模式转换效率带来的损耗的问题。

2、本申请实施例提供了一种片上端面耦合器测试结构,其包括:

3、光耦合入射组件,其用于将光从待测组件的一端传输至所述待测组件中,其中,所述待测组件包括沿光传输方向级联的若干个耦合器对,所述耦合器对包括对接布置的两个端面耦合器,且沿光传输方向,两个所述端面耦合器的首尾两端相反;

4、光耦合出射组件,其用于将从所述待测组件中的另一端出射的光射出。

5、一些实施例中,所述光耦合入射组件包括光耦合入射耦合器和入射光波导,所述光耦合入射耦合器与入射光波导相连。

6、一些实施例中,所述光耦合入射耦合器为光栅耦合器或者端面耦合器;

7、和/或,所述光耦合入射耦合器的工作波段包括c波段、l波段、s波段、o波段和e波段中的一种或几种。

8、一些实施例中,所述光耦合出射组件包括光耦合出射耦合器和出射光波导,所述光耦合出射耦合器与出射光波导相连。

9、一些实施例中,所述光耦合出射耦合器为光栅耦合器或者端面耦合器;

10、和/或,所述光耦合出射耦合器的工作波段包括c波段、l波段、s波段、o波段和e波段中的一种或几种。

11、一些实施例中,所述光栅耦合器为汇聚型、直波导型、超表面型或光子晶体型的器件。

12、一些实施例中,所述端面耦合器包括模式转换波导以及用于信号传输的直波导,且所述模式转换波导的一端构成所述端面耦合器的首端,另一端连接于所述直波导的一端,以使所述直波导的另一端构成所述端面耦合器的尾端。

13、一些实施例中,在所述耦合器对中,其中一个所述端面耦合器的模式转换波导的一端与另一个所述端面耦合器的模式转换波导的一端对接。

14、一些实施例中,在所述耦合器对中,其中一个所述端面耦合器的直波导的一端与另一个所述端面耦合器的直波导的一端对接;

15、所述光耦合入射组件包含有端面耦合器,且该端面耦合器的模式转换波导的一端与所述耦合器对中所述端面耦合器的模式转换波导的一端对接;

16、所述光耦合出射组件包含有端面耦合器,且该端面耦合器的模式转换波导的一端与所述耦合器对中所述端面耦合器的模式转换波导的一端对接。

17、一些实施例中,所述端面耦合器为锥形波导型、渐变折射率型、多尖端型、弯曲波导型、脊型波导型、槽型波导型、倾斜角型、亚波长型、混合型的器件。

18、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

19、本申请可以消除耦合界面模场失配而引入的损耗,从而可以精确测量模式转换效率带来的损耗,从而可以实现端面耦合器模式转换损耗测试与工艺问题定位与评估,从而对端面耦合器进行优化,以获得耦合效率更高的端面耦合器。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种片上端面耦合器测试结构,其特征在于,其包括:

2.如权利要求1所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

3.如权利要求2所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

4.如权利要求1所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

5.如权利要求4所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

6.如权利要求3或5所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

7.如权利要求1所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

8.如权利要求7所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

9.如权利要求7所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

10.如权利要求1所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种片上端面耦合器测试结构,其特征在于,其包括:

2.如权利要求1所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

3.如权利要求2所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

4.如权利要求1所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

5.如权利要求4所述的片上端面耦合器测试结构,其特征在于:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘敏刘佳陈代高肖希
申请(专利权)人:武汉光谷信息光电子创新中心有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1