[发明专利]一种集成光子芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种集成光子芯片，其特征在于：包括基于纳米线阵列的可调谐激光器(1)、集成波导型光隔离器(2)、基于表面等离子体的光耦合器(3)和光探测器(4)；以上四个器件集成在同一光学芯片(5)上。

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，基于纳米线阵列的可调谐激光器(1)包括金属薄膜电极、纳米线和绝缘基底；不同波长纳米线在绝缘基底上依次均匀排列，纳米线的两端均覆盖金属薄膜电极形成正负极，金属薄膜电极与绝缘基底接触。

3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，集成波导型光隔离器(2)由硅（Si）基底、硅基底上覆盖的二氧化硅（SiO₂）层和二氧化硅（SiO₂）层上溅射生长的铈-钇铁石榴石（CeYIG）磁光薄膜组成。

4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，基于表面等离子体的光耦合器(3)由基底和波导层组成，而波导层由氧化锌（ZnO）薄膜及其上的金属颗粒Ag共同组成。

5.一种集成光子芯片的研制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据纳米表面形貌的测量要求，设计出基于纳米线阵列的可调谐激光器的结构、几何尺寸和加工工艺，研制激光器并采用合适的测试和表征方法对其性能进行测试分析，包括几何特征的测量及物理性能的测试；

2)研制集成光隔离器、光耦合器和光探测器；

3)集成激光器、光隔离器、光耦合器和光探测器，实现光子芯片。