[实用新型]一种相控阵集成光学芯片和光学相控阵发射装置

权利要求书

1.一种相控阵集成光学芯片，其特征在于：包括依次连接的合波器(1)、1xN分束器(2)、相控波导阵列(3)和输出区(4)；所述合波器(1)具有与激光器芯片(5)出射光束对应的输入端，输出端与所述1xN分束器(2)连接；所述1xN分束器(2)用于多路光束合为一路并输出至所述相控波导阵列(3)；所述相控阵集成光学芯片包括衬底、芯层和包层。

2.根据权利要求1所述的相控阵集成光学芯片，其特征在于：所述合波器(1)及所述1xN分束器(2)的中心波长及带宽与所述激光器芯片(5)相匹配。

3.根据权利要求1所述的相控阵集成光学芯片，其特征在于：所述合波器(1)结构包括但不限于：阵列波导光栅，定向耦合器，马赫曾德尔干涉仪和微环滤波器。

4.根据权利要求1所述的相控阵集成光学芯片，其特征在于：所述衬底的材料为硅，所述芯层和所述包层中任意一层材料包括但不限于：二氧化硅，掺杂二氧化硅，硅，氮化硅，氮氧化硅和碳化硅。

5.根据权利要求1所述的相控阵集成光学芯片，其特征在于：所述相控阵集成光学芯片波导结构的所述芯层数量及所述包层数量不少于三层。

6.一种光学相控阵发射装置，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的相控阵集成光学芯片以及集成于所述相控阵集成光学芯片的激光器芯片(5)。

7.根据权利要求6中所述的光学相控阵发射装置，其特征在于，所述激光器芯片(5)与所述相控阵集成光学芯片均位于温度控制器(6)，所述温度控制器(6)用于监控并降低所述光学相控阵发射装置的温度。

8.根据权利要求7中所述的光学相控阵发射装置，其特征在于，所述温度控制器(6)包括热电制冷半导体。

9.根据权利要求6中所述的光学相控阵发射装置，其特征在于，所述激光器芯片(5)固定于热沉上，与所述相控阵集成光学芯片直接耦合，或，通过微透镜与所述相控阵集成光学芯片耦合。

10.根据权利要求6中所述的光学相控阵发射装置，其特征在于，所述激光器芯片(5)与所述相控阵集成光学芯片通过倒装焊固定，或键合固定，或，所述激光器芯片(5)制备在与所述相控阵集成光学芯片键合的材料上。

11.根据权利要求6所述的光学相控阵发射装置，其特征在于：所述芯层仅支持单一偏振模式，或支持两个偏振态模式，且两个偏振态模式间的有效折射率差异绝对值不小于5e^-4。

12.根据权利要求6所述的光学相控阵发射装置，其特征在于：所述芯层的截面为脊型或长宽比大于等于2的矩形。

13.根据权利要求6中所述的光学相控阵发射装置，其特征在于，所述激光器芯片(5)的偏振消光比绝对值不低于10dB。