[发明专利]用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片

权利要求书

1.用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，包括输入端口区和探测器阵列区；其特征在于，该芯片的输入端口区和探测器阵列区之间还设有波导区；所述波导区包含一个输入波导、三个马赫-曾德尔干涉仪及四个输出波导；所述输入端口区位于该芯片的输入端，包括一个置于V型槽的输入光纤，所述V型槽后设有凹槽，凹槽与所述波导区的输入波导相连；所述波导区的输出波导与所述探测器阵列区相接。

2.根据权利要求1所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，所述三个马赫-曾德尔干涉仪分别为一个四波长解复用马赫-曾德尔干涉仪和两个双波长解复用马赫-曾德尔干涉仪；其中，所述四波长解复用马赫-曾德尔干涉仪的输入端与所述输入波导相连，其输出端分别与所述两个双波长解复用马赫-曾德尔干涉仪的输入端相接，以实现光波的传递。

3.根据权利要求1或2所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，所述的每个马赫-曾德尔干涉仪均包括一个50∶0∶50的3×3直波导耦合器、干涉臂以及一个50∶50的2×2方向耦合器。

4.根据权利要求1至3任一项所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，该芯片芯层材料为锗硅GeSi/硅Si、砷化镓GaAs/砷镓铝GaAlAs、绝缘衬底上的硅SOI、铌酸锂LiNbO₃。

5.根据权利要求1至3任一项所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，所述波导区在硅基之上生长二氧化硅SiO₂下包层，其上生长有掺杂的芯层，所述芯层之上镀SiO₂上包层，芯区呈埋入式结构。

6.根据权利要求5所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，所述芯层的折射率为0.75％或1.5％。

7.根据权利要求3所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，所述的马赫-曾德尔干涉仪输入端口采用50∶50耦合器，其结构采用如下方式中的至少一种：3×3耦合器，3×3直波导耦合器，2×2耦合器，1×2耦合器，1×2直波导耦合器。

8.根据权利要求3所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，所述的马赫-曾德尔干涉仪的干涉臂结构至少采用如下方式中的一种：双弧波导型，单弧波导型，对称波导型。

9.根据权利要求1所述的用于粗波分解复用的混合集成平面波导探测器芯片，其特征在于，所述探测器阵列位于硅基平台上。