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摘要：本申请涉及微波光子领域，其公开了一种集成微波光学孔径变换前端芯片，通过边缘耦合器将本振光从光纤高效地耦合进芯片，经级联多模干涉耦合器将本振光分成多路，经连接波导输入到铌酸锂电光调制器脊型波导中，将接收到的微波信号经低噪放后，输入到电光调制器的行波电极上，进行微波光学上转换，而后携带着微波信息的光信号通过所述连接波导将其输入到所述铌酸锂移相器脊型波导中，进行光学延迟补偿，随后通过连接波导将携带着微波信息的光信号通过光栅阵列发射出去，本申请结合氮化硅及铌酸锂工艺的优势，极大的减小了微波光学孔径变换成像系统的体积功耗，提高系统的稳定性，实现了系统中孔径变换过程小型化，集成化。

主权项：1.一种集成微波光学孔径变换前端芯片，其特征在于：包括衬底层，包括硅层和第一二氧化硅层，氮化硅层位于所述衬底层之上，包括形成的氮化硅的边缘耦合器（10A），耦合至所述边缘耦合器（10A）的多模干涉耦合器（20），在所述氮化硅层上的第一区域形成有氮化硅的第一级联多模干涉耦合器（40A）和第二级联多模干涉耦合器（40B），所述第一级联多模干涉耦合器（40A）的输入端通过第一氮化硅波导（30A）耦合至所述多模干涉耦合器（20），每路输出端分别耦合至第三氮化硅波导（30C），所述第二级联多模干涉耦合器（40B）的输入端通过第二氮化硅波导（30B）耦合至所述多模干涉耦合器（20），每路输出端分别耦合至第四氮化硅波导（30D）；在所述氮化硅层的第二区域形成有光栅阵列，所述光栅阵列（70）包括第一组光栅耦合器和第二组光栅耦合器；在所述第一区域和所述第二区域之间具有间隙带，在所述间隙带形成有第五氮化硅波导（30E）、第六氮化硅波导（30F）、第七氮化硅波导（30G）和第八氮化硅波导（30H）；第二二氧化硅层位于所述第一氮化硅波导至所述第八氮化硅波导的周围及上方，为后续键合铌酸锂层供光滑表面；在所述第二二氧化硅层上形成铌酸锂层（L400），在所述铌酸锂层的第一部分上形成有平行设置的一组第一铌酸锂脊型波导（80A），在每个所述第一铌酸锂脊型波导（80A）两侧及顶部形成的第一绝缘材料保护层上分别形成有第一调制器电极和第二调制器电极，从而构成第一多通道电光调制器（50A）；在所述铌酸锂层的第二部分上形成有平行设置的一组第二铌酸锂脊型波导（80B），在每个所述第二铌酸锂脊型波导（80B）两侧及顶部形成的第一绝缘材料保护层上分别形成有第三调制器电极和第四调制器电极，从而构成第二多通道电光调制器（50B）；所述第一多通道电光调制器（50A）的每个第一铌酸锂脊型波导（80A）的第一端部通过所述第三氮化硅波导（30C）耦合至第一级联多模干涉耦合器（40A）的一个输出端；所述第二多通道电光调制器（50B）的每个第二铌酸锂脊型波导（80B）的第一端部通过所述第四氮化硅波导（30D）耦合至第二级联多模干涉耦合器（40B）的一个输出端；在所述铌酸锂层的第三部分形成有一组平行设置的第三铌酸锂脊型波导（80C），所述第三铌酸锂脊型波导（80C）之间由第二绝缘材料保护层间隔，在每个所述第三铌酸锂脊型波导两侧及顶部形成的第二绝缘材料保护层上分别形成有第一移相器电极和第二移相器电极；在所述第三部分的所述第三铌酸锂脊型波导（80C）和所述第一移相器电极和所述第二移相器电极构成第一多通道移相器（60A）；在所述铌酸锂层的第四部分形成有一组平行设置的第四铌酸锂脊型波导（80D），所述第四铌酸锂脊型波导（80D）之间由所述第二绝缘材料保护层间隔，在每个所述第四铌酸锂脊型波导（80D）两侧及顶部形成的第二绝缘材料保护层上分别形成有第三移相器电极和第四移相器电极；所述第四部分的所述第四铌酸锂脊型波导（80D）和所述第三移相器电极和所述第四移相器电极构成第二多通道移相器（60B）；其中，至所述第一多通道电光调制器（50A）的一个第一铌酸锂脊型波导（80A）的第二端部通过所述第五氮化硅波导（30E）耦合所述第一多通道移相器（60A）的每个第三铌酸锂脊型波导的第一端部；所述第一多通道移相器（60A）的每个第三铌酸锂脊型波导的第二端部通过所述第七氮化硅波导（30G）耦合至所述光栅阵列（70）的所述第一组光栅耦合器；所述第二多通道电光调制器（50B）的一个第二铌酸锂脊型波导（80B）的第二端部通过所述第六氮化硅波导（30F）耦合至所述第二多通道移相器（60B）的每个第四铌酸锂脊型波导的第一端部；所述第二多通道移相器（60B）的每个第四铌酸锂脊型波导（80D）的第二端部通过所述第八氮化硅波导（30H）耦合至所述光栅阵列（70）的所述第二组光栅耦合器。

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百度查询： 大连理工大学 集成微波光学孔径变换前端芯片