針對(duì)不同的硅光芯片結(jié)構(gòu),我們提出并且實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩款新型耦合器以提高硅光芯片的耦合效率。一款基于非均勻光柵的垂直耦合器,在實(shí)驗(yàn)中,我們得到了超過60%的光纖-波導(dǎo)耦合效率。此外,我們還開發(fā)了一款用以實(shí)現(xiàn)硅條形波導(dǎo)和狹縫波導(dǎo)之間高效耦合的新型耦合器應(yīng)用的系統(tǒng)主要是硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng),理論設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證明該耦合器可以實(shí)現(xiàn)兩種波導(dǎo)之間的無損光耦合。為了消除硅基無源器件明顯的偏振相關(guān)性,我們首先利用一種特殊的三明治結(jié)構(gòu)波導(dǎo),通過優(yōu)化多層結(jié)構(gòu),成功消除了一個(gè)超小型微環(huán)諧振器中心波長(zhǎng)的偏振相關(guān)性。端面耦合器需要解決的問題是模斑尺寸的匹配,而光柵耦合器由于需要特定角度入射光,主要需要解決光路偏折。福建自動(dòng)硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)服務(wù)
伴隨著光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展,小到芯片間,大到數(shù)據(jù)中心間的大規(guī)模數(shù)據(jù)交換處理,都迫切需求高速,可靠,低成本,低功耗的互聯(lián)。目前,主流的光互聯(lián)技術(shù)分為兩類。一類是基于III-V族半導(dǎo)體材料,另一類是基于硅等與現(xiàn)有的成熟的微電子CMOS工藝兼容的材料?；贗II-V族半導(dǎo)體材料的光互聯(lián)技術(shù),在光學(xué)性能方面較好,但是其成本高,工藝復(fù)雜,加工困難,集成度不高的缺點(diǎn)限制了未來大規(guī)模光電子集成的發(fā)展。硅光芯片器件可將光子功能和智能電子結(jié)合在一起以提供潛力巨大的高速光互聯(lián)的解決方案。福建自動(dòng)硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)服務(wù)測(cè)集成電路的功能和性能。
硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試站包含自動(dòng)硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)客戶端程序，其程序流程如下：首先向自動(dòng)耦合臺(tái)發(fā)送耦合請(qǐng)求信息，并且信息包括待耦合芯片的通道號(hào)，然后根據(jù)自動(dòng)耦合臺(tái)返回的相應(yīng)反饋信息進(jìn)入自動(dòng)耦合等待掛起，直到收到自動(dòng)耦合臺(tái)的耦合結(jié)束信息后向服務(wù)器發(fā)送測(cè)試請(qǐng)求信息，以進(jìn)行光芯片自動(dòng)指標(biāo)測(cè)試。自動(dòng)耦合臺(tái)包含輸入端、輸出端與中間軸三部分，其中輸入端與輸出端都是X、Y、Z三維電傳式自動(dòng)反饋微調(diào)架，精度可達(dá)50nm，滿足光芯片耦合精度要求。特別的，為監(jiān)控調(diào)光耦合功率，完成自動(dòng)化耦合過程，測(cè)試站應(yīng)連接一個(gè)PD光電二極管，以實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前光功率。
硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)，該設(shè)備主要由極低/變溫控制子系統(tǒng)、背景強(qiáng)磁場(chǎng)子系統(tǒng)、強(qiáng)電流加載控制子系統(tǒng)、機(jī)械力學(xué)加載控制子系統(tǒng)、非接觸多場(chǎng)環(huán)境下的宏/微觀變形測(cè)量子系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)組成。其中極低/變溫控制子系統(tǒng)采用GM制冷機(jī)進(jìn)行低溫冷卻，實(shí)現(xiàn)無液氦制冷，并通過傳導(dǎo)冷方式對(duì)杜瓦內(nèi)的試樣機(jī)磁體進(jìn)行降溫。產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：1、可視化杜瓦，可實(shí)現(xiàn)室溫~4.2K變溫環(huán)境下光學(xué)測(cè)試根據(jù)測(cè)試。2、背景強(qiáng)磁場(chǎng)子系統(tǒng)能夠提供高達(dá)3T的背景強(qiáng)磁場(chǎng)。3、強(qiáng)電流加載控制子系統(tǒng)采用大功率超導(dǎo)電源對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行電流加載，較大可實(shí)現(xiàn)1000A的測(cè)試電流。4、該測(cè)量系統(tǒng)不與極低溫試樣及超導(dǎo)磁體接觸，不受強(qiáng)磁場(chǎng)、大電流及極低溫的影響和干擾，能夠高精度的測(cè)量待測(cè)試樣的三維或二維的全場(chǎng)測(cè)量。硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試精度高。
硅光芯片是將硅光材料和器件通過特殊工藝制造的集成電路，主要由光源、調(diào)制器、探測(cè)器、無源波導(dǎo)器件等組成，將多種光器件集成在同一硅基襯底上。硅光芯片的具有集成度高、成本低、傳輸帶寬更高等特點(diǎn)，因?yàn)楣韫庑酒怨枳鳛榧尚酒囊r底，所以能集成更多的光器件；在光模塊里面，光芯片的成本非常高，但隨著大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，硅光芯片的低成本成了巨大優(yōu)勢(shì)；硅光芯片的傳輸性能好，因?yàn)楣韫獠牧险凵渎什罡?，可以?shí)現(xiàn)高密度的波導(dǎo)和同等面積下更高的傳輸帶寬。像我們的硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)就應(yīng)用到了大量的硅光芯片。硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：靈活性大。河南多模硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)
硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)硅光芯片的好處：程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)。福建自動(dòng)硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)服務(wù)
硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)的服務(wù)器為完成設(shè)備控制及自動(dòng)測(cè)試應(yīng)包含有自動(dòng)化硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)服務(wù)端程序，用于根據(jù)測(cè)試站請(qǐng)求信息分配測(cè)試設(shè)備，并自動(dòng)切換光矩陣進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試。服務(wù)器連接N個(gè)測(cè)試站、測(cè)試設(shè)備、光矩陣。其中N個(gè)測(cè)試站連接由于非占用式特性采用網(wǎng)口連接方式；測(cè)試設(shè)備包括可調(diào)激光器、偏振控制器和多通道光功率計(jì)，物理連接采用GPIB接口、串口或者USB接口；光矩陣連接采取串口。自動(dòng)化硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)服務(wù)端程序包含三個(gè)功能模塊：多工位搶占式通信、設(shè)備自動(dòng)測(cè)試、測(cè)試指標(biāo)運(yùn)算；設(shè)備自動(dòng)測(cè)試過程又包含如下三類：偏振態(tài)校準(zhǔn)、存光及指標(biāo)測(cè)試。福建自動(dòng)硅光芯片耦合測(cè)試系統(tǒng)服務(wù)
