[发明专利]一种高速光学延迟线芯片、装置

说明书

本发明公开了一种高速光学延迟线芯片及装置，高速光学延迟线芯片包括：通道选择模块、探测器模块、环形波导模块及闭环反射波导模块；通道选择模块包括N级热光开关，其中：第一级至第N‑1级热光开关为MZ‑MMI热光开关，第N级热光开关为1×2MMI热光开关；高速光学延迟线装置包括：如上所述的高速光学延迟线芯片、外壳、光纤、光纤插座、透镜、衬底及供电模块，其中：光纤插座设置于外壳外侧，光纤与所述光纤插座连接，所述透镜设置于所述光纤插座与外壳之间，衬底设置于外壳内部，所述高速光学延迟线芯片设置于所述衬底上，与设置于外壳内部的供电模块连接。本发明具有实现小型化、重量轻、扫描速度快的优点。

技术领域

本发明涉及光学延迟线领域，尤其涉及一种高速光学延迟线芯片及装置。

背景技术

光学延迟线是一种改变光程或者相位的光学装置，在利用光干涉原理工作的设备或者测量仪器中都需要使用光学延迟线来改变光程或相位，以使得发生干涉的二臂光程符合光干涉的原理。近年来出现的光学干涉技术大多会用到宽带干涉原理，大致分为2类，一类是部分相干干涉技术(PCI)，另一类是采用弱相干反射测量技术(LCR)。

例如，《用于测量眼内距离的衍射光学元件的干涉布置》，公开号为US5673096A，公开日为1997年9月30日，该技术方案公开了一种光学延迟线装置，通过移动直角棱镜实现光程的变化，当直角棱镜移动过程中，光经过棱镜直角反射后光程会发生改变，当通过棱镜一路的光程差等于通过被测物的光程差相等时会发生干涉现象，然后通过直角透镜的移动距离测试出被测物体的深度。

专利公开号为US20090268209A的技术方案公开了一种光学延迟线装置，通过旋转4方棱镜扫描，扫描范围40mm，可以通过增加棱镜的边长获取更大的扫描范围。

这类技术方案存在以下缺陷：

1.US5673096A公开的光学延迟线装置为传统的电机驱动式的光学延迟线，内部需要多种精密运动部件，包括线性电机或者伺服电机、光学棱镜、导轨、光学棱镜固定夹具等，其需要极高的空间位置精度要求，调试时间长且成本较高；同时驱动棱镜位移的电机存在启动/停止的时间，线性度和重复度较差，测量速度慢，扫描速度存在极限，而且体积较大；

2.US20090268209A公开的光学延迟装置通过旋转4方棱镜的方式可以克服线性电机的非连续性扫描问题，但是缺点是棱镜的旋转会导致延迟长度的非线性关系，需要复杂的标定手段，存在重复度差、体积大等缺点。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明主要解决现有技术中光学延迟线装置体积大、扫描速度慢的问题，提供一种高速光学延迟线芯片及装置，本发明具有实现小型化、重量轻、扫描速度快的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高速光学延迟线芯片，包括：

通道选择模块、探测器模块、环形波导模块及闭环反射波导模块；

通道选择模块包括N级热光开关，其中：第一级至第N-1级热光开关为MZ-MMI热光开关，第N级热光开关为1×2MMI热光开关；第一级热光开关的输入端为耦合到芯片平面波导的外接光纤激光器光源，第一级热光开关的第一输出端连接探测器模块，第一级热光开关的第二输出端连接第二级热光开关的输入端，第二级至第N-1级热光开关的第一输出端均经过环形波导模块与下一级热光开关的输入端连接，第二级至第N-1级热光开关的第二输出端均直接与下一级热光开关的输入端连接，第N级热光开关的第一输出端经过环形波导模块与闭环反射波导模块连接，第N级热光开关的第二输出端直接与闭环反射波导模块连接。