[发明专利]一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片

权利要求书

1.一种相位调制器及谐振腔异质集成芯片，其特征在于，包括：铌酸锂薄膜基片和设置在所述铌酸锂薄膜基片上的氮化硅调制谐振模块；

所述氮化硅调制谐振模块，具体包括：

铌酸锂波导相位调制单元、层间耦合单元和氮化硅谐振单元；

所述层间耦合单元位于所述铌酸锂波导相位调制单元和所述氮化硅谐振单元之间，所述层间耦合单元的输入端与所述铌酸锂波导相位调制单元的输出端连接，所述层间耦合单元的输出端与所述氮化硅谐振单元的输入端连接；

所述铌酸锂波导相位调制单元的输入端接收激光器输出的光，所述铌酸锂波导相位调制单元用于对输入的光进行调制得到调制光；所述层间耦合单元用于实现调制光从铌酸锂波导相位调制单元向氮化硅谐振单元进行过渡；所述调制光经所述层间耦合单元耦合至所述氮化硅谐振单元；所述氮化硅谐振单元用于对耦合后的光进行谐振，然后由所述氮化硅谐振单元的输出端将谐振后的光输出至探测器。

2.根据权利要求1所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片，其特征在于，所述铌酸锂薄膜基片，具体包括：

硅基底、二氧化硅层和铌酸锂层；

所述二氧化硅层的下表面设置在所述硅基底的上表面上，所述铌酸锂层的下表面设置在所述二氧化硅层的上表面上，所述氮化硅调制谐振模块设置在所述铌酸锂层的上表面上。

3.根据权利要求2所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片，其特征在于，所述铌酸锂波导相位调制单元，具体包括：

第一调制臂、第二调制臂、第一电极、第二电极、第三电极和第四电极；

所述第一调制臂的第一端与所述第二调制臂的第一端连接，所述第一调制臂的第二端与所述层间耦合单元的第一输入端连接，所述第二调制臂的第二端与所述层间耦合单元的第二输入端连接；所述第一调制臂设置在所述第一电极和所述第二电极之间，所述第二调制臂设置在所述第三电极和所述第四电极之间；

所述第一电极和所述第二电极作用于所述第一调制臂上，从而对从所述第一调制臂的第一端输入的光进行调制；所述第三电极和所述第四电极作用于所述第二调制臂上，从而对所述第二调制臂的第一端输入的光进行调制。

4.根据权利要求3所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片，其特征在于，所述层间耦合单元，具体包括：

第一层间耦合部和第二层间耦合部；

所述第一层间耦合部的第一端与所述第一调制臂的第二端连接，所述第一层间耦合部的第二端与所述氮化硅谐振单元的第一输入端连接；

所述第二层间耦合部的第一端与所述第二调制臂的第二端连接，所述第二层间耦合部的第二端与所述氮化硅谐振单元的第二输入端连接。

5.根据权利要求4所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片，其特征在于，所述氮化硅谐振单元，具体包括：

第一氮化硅波导耦合器、谐振腔和第二氮化硅波导耦合器；

所述第一氮化硅波导耦合器的第一输入端与所述第一层间耦合部的第二端连接，所述第一氮化硅波导耦合器的第二输入端与所述第二层间耦合部的第二端连接，所述第一氮化硅波导耦合器的耦合端与所述谐振腔的输入端连接，所述谐振腔的输出端与所述第二氮化硅波导耦合器连接；

所述第一氮化硅波导耦合器用于将所述第一层间耦合部传输的调制光与所述第二层间耦合部传输的调制光耦合至所述谐振腔；

所述谐振腔用于对耦合后的调制光进行谐振，并将谐振后的光传输至所述第二氮化硅波导耦合器；

所述第二氮化硅波导耦合器用于对谐振后的光进行耦合后输出至所述探测器。

6.根据权利要求5所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片，其特征在于，

所述第一调制臂的厚度与所述第二调制臂的厚度相等；

所述第一层间耦合部、所述第二层间耦合部、所述第一氮化硅波导耦合器、所述谐振腔和第二氮化硅波导耦合器的厚度相等；

所述第一调制臂的厚度小于所述第一层间耦合部的厚度，所述第二调制臂的厚度小于所述第二层间耦合部的厚度。

7.根据权利要求1所述的相位调制器及谐振腔异质集成芯片，其特征在于，所述氮化硅调制谐振模块采用键合工艺设置在所述铌酸锂薄膜基片上。