经过多年发展,硅光芯片耦合测试系统如今已经成为受到普遍关注的热点研究领域。利用硅的高折射率差和成熟的制造工艺,硅光子学被认为是实现高集成度光子芯片的较佳选择。但是,硅光子学也有其固有的缺点,比如缺乏高效的硅基有源器件,极低的光纤-波导耦合效率以及硅基波导明显的偏振相关性等都制约着硅光子学的进一步发展。针对这些问题,试图通过新的尝试给出一些全新的解决方案。首先我们回顾了一些光波导的数值算法,并在此基础上开发了一个基于柱坐标系的有限差分模式分析器,它非常适合于分析弯曲波导的本征模场。对于复杂光子器件结构的分析,我们主要利用时域有限差分以及波束传播法等数值工具。接着我们回顾了硅基光子器件各项主要的制造工艺和测试技术。重点介绍了几种基于超净室设备的关键工艺,如等离子增强化学气相沉积,电子束光刻以及等离子体干法刻蚀。为了同时获得较高的耦合效率以及较大的对准容差,本论文主要利用垂直耦合系统作为光子器件的主要测试方法。硅光芯片耦合测试系统硅光芯片的好处:在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。山西振动硅光芯片耦合测试系统服务
在光芯片领域,芯片耦合封装问题是硅光芯片实用化过程中的关键问题,芯片性能的测试也是尤其重要的一个步骤,现有的硅光芯片耦合测试系统是将光芯片的输入输出端光纤置于显微镜下靠人工手工移动微调架转轴进行调光,并依靠对输出光的光功率进行监控,再反馈到微调架端进行调试。芯片测试则是将测试设备按照一定的方式串联连接在一起,形成一个测试站。具体的,所有的测试设备通过光纤,设备连接线等连接成一个测试站。例如将VOA光芯片的发射端通过光纤连接到光功率计,就可以测试光芯片的发端光功率。将光芯片的发射端通过光线连接到光谱仪,就可以测试光芯片的光谱等。山西振动硅光芯片耦合测试系统服务硅光芯片耦合测试系统优点:可靠性高。
硅光芯片耦合测试系统主要工作可以分为四个部分:1、利用开发出的耦合封装工艺,对硅光芯片调制器进行耦合封装并进行性能测试。分析并联MZI型硅光芯片调制器的调制特性,针对调制过程,建立数学模型,从数学的角度出发,总结出调制器的直流偏置电压的快速测试方法。并通过调制器眼图分析调制器中存在的问题,为后续研发提供改进方向。2、针对倒锥型耦合结构,分析在耦合过程中,耦合结构的尺寸对插入损耗,耦合容差的影响,优化耦合结构并开发出行之有效的耦合工艺。3、从波导理论出发,分析了条形波导以及脊型波导的波导模式特性,分析了硅光芯片的良好束光特性。4、理论分析了硅光芯片调制器的载流子色散效应,分析了调制器的基本结构MZI干涉结构,并从光学结构和电学结构两方面对光调制器进行理论分析与介绍。
硅光芯片耦合测试系统这些有视觉辅助地初始光耦合的步骤是耦合工艺的一部分。在此工艺过程中,输入及输出光纤阵列和波导输入及输出端面的距离大约是100~200微米,以便通过使用机器视觉精密地校准预粘接间隙的测量,为后面必要的旋转耦合留出安全的空间。旋转耦合技术的原理。大体上来讲,旋转耦合是通过使用线性偏移测量及旋转移动相结合的方法,将输出光纤阵列和波导的的第1个及结尾一个通道进行耦合,并作出必要的更正调整。输出光纤阵列的第1个及结尾一个通道和两个光探测器相联接。硅光芯片耦合测试系统优点:灵活性大。
提到硅光芯片耦合测试系统,我们来认识一下硅光子集。硅光子集成的工艺开发路线和目标比较明确,困难之处在于如何做到与CMOS工艺的较大限度的兼容,从而充分利用先进的半导体设备和工艺,同时需要关注个别工艺的特殊控制。硅光子芯片的设计目前还未形成有效的系统性的方法,设计流程没有固化,辅助设计工具不完善,但基于PDK标准器件库的设计方法正在逐步形成。如何进行多层次光电联合仿真,如何与集成电路设计一样基于可重复IP进行复杂芯片的快速设计等问题是硅光子芯片从小规模设计走向大规模集成应用的关键。硅基光电集成取得了一系列令人振奋的成果,如硅基光波导、光开关、调制器以及探测器均已实现。山西振动硅光芯片耦合测试系统服务
硅光芯片耦合测试系统一站式服务,为客户节省时间和精力。山西振动硅光芯片耦合测试系统服务
硅光芯片耦合测试系统系统的测试设备包括可调激光器、偏振控制器和多通道光功率计,通过光矩阵的光路切换,每一时刻在程序控制下都可以形成一个单独的测试环路。其光路如图1所示,光源出光包含两个设备,调光过程使用ASE宽光源,以保证光路通过光芯片后总是出光,ASE光源输出端接入1*N路耦合器;测试过程使用可调激光器,以扫描特定功率及特定波长,激光器出光后连接偏振控制器输入端,以得到特定偏振态下光信号;偏振控制器输出端接入1个N*1路光开光;切光过程通过输入端光矩阵,包含N个2*1光开关,以得到特定光源。输入光进入光芯片后由芯片输出端输出进入输出端光矩阵,包含N个2*1路光开关,用于切换输出到多通道光功率计或者PD光电二极管,分别对应测试过程与耦合过程。山西振动硅光芯片耦合测试系统服务