[发明专利]一种多功能光子芯片检测系统

权利要求书

1.一种多功能光子芯片检测系统，其特征在于，包括与人机交互模块相连的信号输入模块、光电耦合模块、数据采集模块和环境控制模块，所述信号输入模块包括激光器及探测器(3)、偏振控制器(6)和数字源表(5)，用于输入光学和电学信号；

所述光电耦合模块包括光学探针(8)、电学探针(19)、光学探针位移台(11)、电学探针位移台(20)、芯片位移台(21)及位移台控制器(2)，用于将光学和电学信号耦合进入芯片(18)；

数据采集模块包括激光器及探测器(3)、数字源表(5)和CCD相机(10)，用于采集芯片(18)的输出数据，探测芯片(18)附近的图像信息；

环境控制模块包括气瓶(14)、输入气路(12)、流量控制器(13)、输出气路(16)、废气储存装置(15)、照明灯(9)、加热/制冷台(17)、加热/制冷台控制器(1)，用于控制芯片(18)所在环境的参数；

人机交互模块包括电脑(4)，一方面接收用户的指令，根据指令调用各个模块的程序；另一方面返回并显示信号、图像、环境信息的参数；

在信号输入模块中，来自激光器及探测器(3)的输入信号经过偏振控制器(6)后，通过光纤传输至光学探针(8)，再由光学探针(8)传输至芯片(18)；在光电耦合模块中，光学探针(8)固定于光学探针位移台(11)上，电学探针(19)固定于电学探针位移台(20)上，芯片(18)固定在芯片位移台(21)上，光学探针位移台(11)、电学探针位移台(20)置于芯片位移台(21)的周围，光学探针位移台(11)、电学探针位移台(20)和芯片位移台(21)通过位移台控制器(2)的命令移动；在数据采集模块中，来自于芯片(18)的输出信号被传输至激光器及探测器(3)和数字源表(5)，CCD相机(10)负责采集芯片(18)的实时图像；在环境控制模块中，气瓶(14)中的气体通过输入气路(12)输入至光子芯片测量腔室(7)中，通过流量控制器(13)控制气体的流速，废气通过输出气路(16)通入废气储存装置(15)中等待安全处理，照明灯(9)位于芯片(18)的上方，加热/制冷台(17)设置于芯片(18)与芯片位移台(21)之间；所述CCD相机(10)、光学探针(8)、电学探针(19)、光学探针位移台(11)、电学探针位移台(20)、芯片(18)、芯片位移台(21)、照明灯(9)和加热/制冷台(17)均位于光子芯片测量腔室(7)内，光电耦合模块通过调用程序来控制光学探针位移台(11)、电学探针位移台(20)和芯片位移台(21)的位移，从而调整芯片(18)与光学探针(8)和电学探针(19)的位置，各个方向上移动的距离能够通过交互界面人工控制，也可根据数据采集模块所得到数据进行自动耦合，所述光电耦合模块采用图像识别和测量值比较相结合的方法进行光学探针(8)和电学探针(19)与芯片(18)的对准耦合，即通过光学探针(8)、电学探针(19)和芯片(18)的实时图像控制位移台的移动，将光学探针(8)、电学探针(19)和芯片(18)粗略地移动到最佳位置附近，再根据光学和电学测量值与最佳值的差距对位置进行精细的调整，最终达到精确对准的目的。

2.根据权利要求1所述的一种多功能光子芯片检测系统，其特征在于，所述环境控制模块能够实现对环境变量湿度、气体、气压、照明光强、温度的控制。

3.根据权利要求1所述的一种多功能光子芯片检测系统，其特征在于，所述气瓶(14)、输入气路(12)、流量控制器(13)、输出气路(16)、废气储存装置(15)共同组成湿度、气体及气压控制装置，可控湿度范围在10-90％，可控气压范围在0-10atm，可输入输出的气体种类为一种或二种以上。

4.根据权利要求1所述的一种多功能光子芯片检测系统，其特征在于，所述加热/制冷台(17)的可控温度范围在4.2K-480K。