[发明专利]一种基于微环谐振器的器件的插入损耗的测量方法

说明书

本发明公开了一种基于微环谐振器的器件的插入损耗的测量方法，通过改变传统单环微环中的环形结构，将连接待测器件的微环谐振器得到的光谱与没有连接待测器件的微环谐振器得到的光谱进行比较和计算，进而得到插入器件的损耗，这种方法可以减小器件损耗测试所占用的芯片面积，提高测量精度，对于低损耗波导特别适用。

技术领域

本发明涉及集成光波导器件测试技术领域，特别涉及一种基于微环谐振器的器件的插入损耗的测量方法。

背景技术

集成光波导器件的损耗是衡量其性能的重要指标之一，目前常使用的损耗测量办法有截距法(cut-back method)，法布里-罗珀干涉测量法(Fabry-Pérot resonatorInterferometric method)和测量微环Q因子法。截距法简单方便，大部分无源器件损耗测量都可以使用这种方法，但是通过不同数目级联器件测量的办法占据芯片的面积过多，增加了制作成本，且光纤与不同波导的耦合会引入额外的测试误差。法布里-罗珀干涉测量方法可以避免截距法中不同链路器件与光纤耦合带来的误差，但是对波导的端面平整度有较高要求，需要额外的抛光工艺，另外，还需要额外测量端面的反射系数，且测试过程中对环境的震动、温度等的稳定性有一定的要求，加大了测量的复杂度和难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微环谐振器的器件的插入损耗的测量方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种微环谐振器，所述微环谐振器为单环上下路微环谐振器，包括谐振环，所述谐振环上下分别耦合一条第一输入总线波导和一条第一输出总线波导。

本发明还公开了一种基于微环谐振器的器件插入损耗测量方法，包括以下步骤：

S1：将待测器件与微环谐振器的微环谐振腔中上下两个弧形弯曲波导连接；

S2：分别将光耦合进入连接待测器件的微环谐振器和不带待测器件的微环谐振器，并得到其输出光谱；

S3：分别计算出连接待测器件的微环谐振器的环内损耗Loss和不带待测器件的微环谐振器的环内固有损耗Loss₀；

S4：根据所述Loss和Loss₀的差值计算获得单个待测器件的插入损耗。

作为优选，所述步骤S2中连接待测器件的微环谐振器的半环半径与不带待测器件的微环谐振器的单环半径相等，并且两个微环谐振器的波导宽度、波导高度、波导与环的耦合间距保持一致。

作为优选，光耦合进入微环谐振腔后，一部分从直通端输出光强Tthrough，一部分耦合到微环中，通过微环耦合到下通端输出光强Tdrop。

作为优选，所述步骤S3包括以下子步骤：

S31：根据接入待测器件的输出光谱和不带待测器件的输出光谱上Tthrough最小时对应的横坐标波长数值λ和纵坐标响应数值γt的数据参数，分别计算出接入待测器件和不带待测器件的微环谐振器中每次往返固有功率损耗的分数其中，δλd是下通端的-3dB带宽，FSR是波谷与波谷之间的距离即自由光谱范围；

S32：计算微环谐振器中光在单环之间通过一周的损耗Loss和Loss₀。

作为优选，所述步骤S32中，Loss和Loss₀的计算公式为

本发明的有益效果：本发明是一种基于微环谐振器的器件的插入损耗的测量方法，通过改变传统单环微环中的环形结构，将连接待测器件的微环谐振器得到的光谱与没有连接待测器件的微环谐振器得到的光谱进行比较和计算，进而得到插入器件的损耗，这种方法可以减小器件损耗测试所占用的芯片面积，提高测量精度，对于低损耗波导特别适用。