[发明专利]基于铌酸锂-氮化硅晶圆的光电单片集成系统

权利要求书

1.一种基于铌酸锂-氮化硅晶圆的光电单片集成系统，其特征是该系统(100)集成的材料为铌酸锂-氮化硅晶圆，该晶圆的单个芯片的结构从下至上依次为衬底层（201）、二氧化硅层（202）、铌酸锂层（203）、氮化硅层（204），在所述的氮化硅层（204）上利用现有CMOS工艺一次性刻蚀形成电光调制阵列（103）与光子无源器件阵列（104），随后利用现有CMOS工艺在氮化硅层（204）上方沉积锗并制备光电探测阵列（105），所述的电光调制阵列(103)包含M个电光调制器，所述的光子无源器件阵列(104)包含一种以上的光子无源器件，所述的光电探测阵列(105)包括N个光电探测器，所述的光电单片集成系统(100)所需的的光由外接光源(102)经所述的电光调制阵列（103）或者光子无源器件阵列（104）提供，所述光电单片集成系统（100）通过所述的光电探测阵列（105）的输出端口进行电信号输出，或通过所述的光子无源器件阵列（104）的光输出端口进行光信号输出。

2.根据权利要求1所述的基于铌酸锂-氮化硅晶圆的光电单片集成系统，其特征在于，所述的光子无源器件阵列（104）包括一个以上光子无源器件，所述的光子无源器件为光波导、分光器、合束器、波分复用器、波分解复用器、光延时线、移相器、模斑转换器、微环谐振器、光域滤波器、色散介质、或光栅。

3.根据权利要求1所述的基于铌酸锂-氮化硅晶圆的光电单片集成系统，其特征在于，所述的M=4，所述的光子无源器件阵列(104)包含波分复用器（303）和光栅（304），所述的N=0，所述的外接光源（102）的4个外接光源（302）分别经所述的电光调制阵列（103）的4个电光调制器（302）进入经所述的波分复用器（303），该波分复用器（303）合束后经所述的光栅（304）输出光信号。

4.根据权利要求1所述的基于铌酸锂-氮化硅晶圆的光电单片集成系统，其特征在于，所述的M=1，所述的光子无源器件阵列(104)包含分光器（403）、4根光延时线（404），所述的N=4，一个外接光源（401）依次经所述的电光调制阵列（103）的一个电光调制器（402）、所述的分光器（403），分成4路经所述的4根光延时线（404）、所述的光电探测阵列（105）的4个光电探测器（405）输出电信号。

5.根据权利要求1所述的基于铌酸锂-氮化硅晶圆的光电单片集成系统，其特征在于，所述的M=1，所述的光子无源器件阵列(104) 包含光域滤波器，所述的N=1，一个外接光源依次经一个电光调制器、光域滤波器、光电探测器输出电信号。

6.根据权利要求1所述的基于铌酸锂-氮化硅晶圆的光电单片集成系统，其特征在于，所述的M=1，所述的N=1，所述的光子无源器件阵列(104)包含第一色散介质与第二色散介质，一个外接光源依次经所述的第一色散介质、电光调制器、第二色散介质、光电探测器，输出电信号。