[发明专利]基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪及测量方法

权利要求书

1.一种基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪,其特征在于：包括：基片(1)、输入波导(2)、分路器(3)、连接波导(4)、固定延时器(5)、可调延时器(6)、可调延时器接口(61)、第一连接器(62)、合路器(7)、输出波导(8)、硒化钼薄膜(9)、片上电极(10)、第二连接器(101)和控制器(11)，所述的输入波导(2)、分路器(3)、连接波导(4)、固定延时器(5)、可调延时器(6)、可调延时器接口(61)、合路器(7)、输出波导(8)、硒化钼薄膜(9)和片上电极(10)都制备在所述的基片(1)上，沿输入光脉冲的传播方向依次是所述的输入波导(2)和分路器(3)，该分路器(3)将输入光分成上支路和下支路，所述的上支路经所述的连接波导(4)、固定延时器(5)、连接波导(4)进入所述的合路器(7)，所述的下支路经所述的连接波导(4)、可调延时器(6)、连接波导(4)进入所述的合路器(7)，所述的合路器(7)合成一路经所述的输出波导(8)和硒化钼薄膜(9)输出，所述的可调延时器(6)通过可调延时器接口(61)和第一连接器(62)与所述的控制器(11)相连，所述的硒化钼薄膜(9)覆盖所述的输出波导(8)上，所述的硒化钼薄膜(9)的宽度超过所述的输出波导(8)的宽度，波导两侧的硒化钼薄膜(9)覆盖在所述的基片(1)上，波导两侧的硒化钼薄膜(9)分别通过一个片上电极(10)经第二连接器(101)与所述的控制器(11)相连；

所述的可调延时器(6)是级联2x2开关结构，共N级，N是大于2的自然数，第j级中两路的延时分别是Δt和Δt+2^j-1Δt，Δt是一个固定延时，这样可调延时器(6)的最小延时是NΔt，最大延时是NΔt+(2^N-1)Δt。

2.根据权利要求1所述的基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪,其特征在于所述的输入波导(2)、分路器(3)、连接波导(4)、固定延时器(5)、可调延时器(6)、合路器(7)和输出波导(8)工作在横电(TE)模式或横磁(TM)模式。

3.根据权利要求2所述的基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪,其特征在于所述的输入波导(2)、分路器(3)、连接波导(4)、固定延时器(5)、可调延时器(6)、合路器(7)和输出波导(8)都工作在横电模式。

4.根据权利要求1所述的基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪,其特征在于所述的分路器(3)是50:50的1x2耦合器，所述的合路器(7)是50:50的2x1耦合器。

5.根据权利要求1所述的基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪,其特征在于所述的固定延时器(5)是一段固定长度的波导，波导引入的延时等于可调延时器(6)最大延时和最小延时的平均值。

6.根据权利要求1所述的基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪,其特征在于所述的第一连接器(62)和第二连接器(101)是连接可调延时器(6)与控制器(11)、片上电极(10)与控制器(11)的电学连接部件，是带有导线的金属探针，金属探针与可调延时器接口(61)或片上电极(10)相连，导线与控制器(11)相连；也可以是通过引线键合方式将可调延时器接口(61)或片上电极(10)与印制电路板相连，再通过印制电路板上的电学接口与控制器(11)相连。

7.根据权利要求1所述的基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪,其特征在于所述的输入光脉冲是待进行自相关测试的光脉冲，中心波长在1500-1600nm之间。

8.利用权利要求1所述的基于硒化钼双光子吸收的集成光学自相关仪对输入光脉冲进行自相关的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

1)所述的控制器(11)通过第二连接器(101)和片上电极(10)对所述的硒化钼薄膜(9)施加偏置电压；

2)所述的控制器(11)将所述的可调延时器(6)的延时从小到大依次调节；

3)所述的控制器(11)每调节一次可调延时器(6)的延时，将待测光脉冲从所述的输入波导(2)输入，记录光脉冲经过硒化钼薄膜(9)后在薄膜中产生的光电流变化，制作延时-光电流曲线；

4)所述的控制器(11)根据测得的延时-光电流曲线，利用自相关测试原理，计算输入光脉冲的脉冲宽度。