[实用新型]同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片

权利要求书

1.一种同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，由上包层（1）、波导芯层（2）和晶圆基底（3）构成，其特征在于：所述波导芯层（2）位于晶圆基底（3）上部，所述上包层（1）位于晶圆基底（3）的上部并覆盖波导芯层（2）；所述波导芯层（2）包括波导光栅（4）和平面波导光分路器（5），所述平面波导光分路器（5）的输出端与波导光栅（4）连接，所述波导光栅（4）的周期是均匀的。

2.根据权利要求1所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述晶圆基底（3）的材料为硅基或石英基，所述波导芯层（2）的材料为掺锗的二氧化硅，所述上包层（1）的材料为掺杂硼和磷的二氧化硅，波导芯层（2）的折射率大于晶圆基底（3）和上包层（1）的折射率，且波导芯层（2）中波导光栅（4）区域的折射率周期性变化。

3.根据权利要求1或2所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述波导光栅（4）是采用半导体深刻蚀工艺的波导光栅。

4.根据权利要求3所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述波导光栅（4）是布拉格波导光栅。

5.根据权利要求4所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述波导芯层（2）还包括毛细管（6），所述毛细管（6）与平面波导光分路器（5）的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述平面波导光分路器（5）包括呈树状分支排列且依次连接的n个层级的Y分支波导。

7.根据权利要求6所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述n个层级的Y分支波导中的第一层级Y分支波导（7）的输入端与毛细管（6）连接，第一层级Y分支波导（7）的输出端与第二层级Y分支波导（8）的输入端连接；第n层级Y分支波导（10）的输入端与第n-1层级Y分支波导（9）的输入端连接，所述第n层级Y分支波导（10）的输出端与所述波导光栅（4）连接。

8.根据权利要求7所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述n个层级的Y分支波导中的每个Y分支波导的结构均相同。

9.根据权利要求8所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述n个层级的Y分支波导的每个Y分支波导均包括输入波导（11）和输出波导（12），输入波导（11）和输出波导（12）前后依次连接。

10.根据权利要求9所述的同时实现多通道光信号传输与监控功能的集成PLC芯片，其特征在于：所述输入波导（11）包括宽直输入波导（13）、窄直输入波导（14）、展宽波导（15）和过渡波导（16）；所述宽直输入波导（13）、窄直输入波导（14）、展宽波导（15）和过渡波导（16）前后依次连接，所述过渡波导（16）与输出波导（12）相连接。