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[发明专利]光电集成模块及其制备方法-CN202210259223.4在审
发明人： 戴双兴;李金野;李明轩;赵奕儒;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本公开涉及了一种光电集成模块及其制备方法，该光电集成模块包括：热沉垫块；薄膜铌酸锂芯片，设置于热沉垫块上并包括第一波导层；氮化硅芯片，设置于热沉垫块上，并包括第二波导层，第二波导层包括：输入波导，与光纤的模场匹配，以接收光纤传输的激光；以及输出波导，与第一波导层的模场相匹配，以将激光输送到薄膜铌酸锂芯片，实现薄膜铌酸锂芯片和光纤的光耦合。
光电集成模块及其制备方法

[发明专利]光电集成模块及其制备方法-CN202210277322.5在审
发明人： 戴双兴;赵奕儒;李金野;张志珂;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本公开涉及了一种光电集成模块及其制备方法，光电集成模块包括：激光器单元，包括激光器芯片，被构造成发射激光；硅基芯片，设置于激光器单元上，适用于接收来自于激光器芯片的激光；转接芯片，设置于激光器单元和硅基芯片之间，以将激光器芯片发射的激光传输到硅基芯片，转接芯片包括：衬底层；波导层，设置于衬底层上；芯片盖板，设置于波导层上，起到支撑保护的作用。波导层包括楔形波导过渡区和弯曲波导区，波导层的一端与激光器芯片模场直径匹配，另一端与硅基芯片的模场直径匹配，通过楔形波导过渡区进行模斑转换的过渡，并利用弯曲波导区进行激光转向，实现激光器芯片和硅基芯片的光耦合，减小耦合损耗。
光电集成模块及其制备方法

[发明专利]基于光学频率梳的下变频装置及下变频方法-CN202110065558.8有效
发明人：于文琦;赵泽平;李金野;戴双兴;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-01-18 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H04B10/54 文献下载
摘要：本公开提供一种基于光学频率梳的下变频装置及下变频方法，该装置包括：第一光学频率梳模块和第二光学频率梳模块，第一光学频率梳模块和第二光学频率梳模块分别用于输出第一光学频率梳和第二光学频率梳；强度调制器，用于接收微波信号和第二光学频率梳，并将微波信号调制到第二光学频率梳上，以输出第一光载波；合束器，用于将第一光学频率梳和第一光载波合成一路光信号，以输出第二光载波；光电探测器，用于接收第二光载波，并将微波信号从第二光载波中解调出来，并根据解调出来的信号获取第一信号；可调谐滤波器，用于根据第一信号进行信道选择和切换，以输出变频后的信号。
基于光学频率变频装置方法

[发明专利]一种与偏振无关的铌酸锂光隔离器-CN202110106888.7有效
发明人：李明轩;赵奕儒;戴双兴;李金野;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： G02F1/095 文献下载
摘要：本发明提供一种与偏振无关的铌酸锂光隔离器，包括一体成型的第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)、第一耦合器(3)及第二耦合器(4)，第一耦合器(3)及第二耦合器(4)分别形成在第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)的两端，第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)沿长度方向均至少包括互易波导、非互易波导，其中：第一干涉臂(1)的互易波导与第二干涉臂(2)的互易波导长度不同；非互易波导包括磁光波导和铌酸锂脊波导，磁光波导位于铌酸锂脊波导的平板波导上方，磁光波导与铌酸锂脊波导的脊沿宽度方向并排形成；第一耦合器(3)及第二耦合器(4)为铌酸锂脊波导，实现同时对横模和纵模的反向输入光的隔离。本发明具有与偏振无关、波导耦合效率高、易于集成等特点。
一种偏振无关铌酸锂光隔离器

[发明专利]一种基于微谐振腔的多微波本振源产生装置-CN202110072026.7在审
发明人：赵泽平;于文琦;李金野;戴双兴;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-01-19 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01S5/00 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于微谐振腔的多微波本振源产生装置，其特征在于，包括：分束器，用于将泵浦光进行分束处理，得到第一泵浦光及第二泵浦光；第一微谐振腔，用于将第一泵浦光进行四波混频处理，得到第一光学频率梳，其中，该第一光学频率梳具有第一频率间隔；第二微谐振腔，用于将第二泵浦光进行四波混频处理，得到第二光学频率梳，其中，该第二光学频率梳具有第二频率间隔；光电探测器，用于将第一光学频率梳及第二光学频率梳进行拍频，得到第三频率间隔的多微波本振源。
一种基于谐振腔微波产生装置

[发明专利]实现开关消光比提高的电光强度调制器及其应用-CN202010309286.7有效
发明人：李金野;刘建国;戴双兴;李明轩;赵奕儒 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-04-17 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： G02F1/225 文献下载
摘要：一种实现开关消光比提高的电光强度调制器及其应用，该电光强度调制器包括输入光波导；第一耦合器；第一对相位调制臂，其两臂的侧边设有第一对行波电极；多模干涉结构，其包含两个输入光波导、一个多模干涉区和两个输出光波导，用于将经过第一对相位调制臂调制后的两束光经过多模干涉区转换成输出的新的两束光；第二对相位调制臂，其两臂的侧边设有第二对行波电极；第二耦合器以及输出光波导，其用于将第二耦合器合束后的光输出。本发明的结构通过调谐调制器输入端的两分支光功率比，可以补偿由于工艺误差引起的不对称导致的消光比下降，显著提高消光比的同时，增加了工艺容差，提高了生产效率和良品率。
实现开关提高电光强度调制器及其应用

[发明专利]基于模式滤波器的硅基磁光隔离器及制备方法-CN201910360248.1有效
发明人：李明轩;李金野;于海洋;戴双兴;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所;中国科学院大学
申请日： 2019-04-29 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G02F1/095 文献下载
摘要：一种基于模式滤波器的硅基磁光隔离器，包括模式滤波器以及法拉第旋光器，模式滤波器采用嵌入透明导电氧化物层的条形硅波导结构，法拉第旋光器采用条形磁光材料结构；正向传输的横电场模的输入信号从模式滤波器输入，在通过模式滤波区之后，进入法拉第旋光器并实现45°的偏振旋转后输出；被反射的反向传输光从法拉第旋光器输入，进入法拉第旋光器沿原方向继续旋转45°，共旋转90°后反向传输光由横电场模变为了横磁场模，进入模式滤波器的滤波区时，被透明导电氧化物层损耗，从而实现了反向传输光的隔离。本发明具有隔离度高，插入损耗低，器件尺寸小，易于CMOS集成等特点。
基于模式滤波器硅基磁光隔离器制备方法

[发明专利]硅基片上集成半导体放大器-CN202010594163.2有效
发明人：张志珂;戴双兴;赵泽平;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-06-24 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G02B6/124 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅基片上集成半导体放大器，包括：模场调控器，采用聚合物材料，其上设计包括载物台和相对于载物台对向设置的至少一组光传输波导，每组光传输波导包括光输入波导和光输出波导；InP基半导体放大器，置于载物台上，并具有光波导通路，光输入波导的光经光波导通路放大后传输至光输出波导；以及模斑变换器，采用聚合物材料，作为光输入波导、光波导通路和光输出波导之间的连接组件。本发明提供的该硅基片上集成半导体放大器，利用混合集成技术实现lnP基半导体放大器与硅基光子芯片之间的异质集成，利用模场调控器完成lnP基波导与硅基波导的光模场匹配、耦合与传输，最终实现低损耗、高增益的硅基片上集成光放大器。
硅基片上集成半导体放大器

[发明专利]一种铌酸锂横模光隔离器-CN202110106897.6在审
发明人：李明轩;赵奕儒;戴双兴;李金野;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： G02F1/09 文献下载
摘要：本发明提供一种铌酸锂横模光隔离器，包括一体成型的第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)、第一耦合器(3)及第二耦合器(4)，第一耦合器(3)及第二耦合器(4)分别形成在第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)的两端，第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)沿长度方向均至少包括互易波导、非互易波导，其中：第一干涉臂(1)的互易波导与第二干涉臂(2)的互易波导长度不同；非互易波导包括磁光波导和铌酸锂波导，磁光波导和铌酸锂波导沿宽度方向并排形成。本发明具有隔离度高，波导耦合效率高，器件尺寸小，易于集成等特点。
一种铌酸锂横模光隔离器

[发明专利]一种铌酸锂纵模光隔离器-CN202110106883.4在审
发明人：李明轩;赵奕儒;戴双兴;李金野;刘建国 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： G02F1/095 文献下载
摘要：本发明提供一种铌酸锂纵模光隔离器，包括一体成型的第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)、第一耦合器(3)及第二耦合器(4)，第一耦合器(3)及第二耦合器(4)分别形成在第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)的两端，第一干涉臂(1)、第二干涉臂(2)沿长度方向均至少包括互易波导、非互易波导，其中：第一干涉臂(1)的互易波导与第二干涉臂(2)的互易波导长度不同；非互易波导包括磁光波导和铌酸锂波导，磁光波导和铌酸锂波导沿高度方向堆叠形成，磁光波导设置于铌酸锂波导的上方。本发明具有对反向传输纵模光的隔离度高，波导耦合效率高，器件尺寸小，易于集成等特点。
一种铌酸锂纵模光隔离器

[发明专利]实现调制效率提高的Z切LNOI电光调制器及其应用-CN202010309287.1有效
发明人：李金野;刘建国;戴双兴;李明轩;赵奕儒 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-04-17 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G02F1/03 文献下载
摘要：一种实现调制效率提高的Z切LNOI电光调制器及其应用，该Z切LNOI电光调制器包括衬底，其底部设有槽；绝缘层，其设置在衬底上；波导芯层，设置在绝缘层上，切向为Z切；上包层，设置在波导芯层上，用于和波导芯层形成折射率差从而限制光场的传输，同时作为上层电极的支撑结构；信号电极，设置在包层对应光学波导位置上，用于施加电信号形成电场对波导芯层中的光进行电光调制；以及地电极，其设置在槽内，与信号电极之间的电场沿着Z切LN的光轴方向。本发明实现了电场对光场的接近100％的超高效电光调制，进而极大降低调制器的半波电压，减小调制器功耗。
实现调制效率提高 lnoi 电光调制器及其应用

[发明专利]基于LNOI的光波导端面耦合结构及其应用-CN202010309289.0在审
发明人：李金野;刘建国;戴双兴;于文琦 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-04-17 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：一种基于LNOI的光波导端面耦合结构及其应用，该光波导端面耦合结构包括衬底；绝缘层，其设置在衬底上；第一波导芯层结构，包括第一波导芯层固定宽度区和第一波导芯层反向楔形区；第二波导芯层结构，包括第二波导芯层固定宽度区和第二波导芯层反向楔形区，其折射率介于第一波导芯层结构和第三波导芯层结构之间，用于将经过第一波导芯层结构的光模场过渡传输到第三波导芯层结构中；以及第三波导芯层结构，包括第三波导芯层固定宽度区。本发明的结构中通过引入折射率介于第一波导芯层和第三波导芯层之间的第二波导芯层，有效增加了第一波导芯层楔形尖端尺寸，降低了小尺寸结构的制备工艺难度。
基于 lnoi 波导端面耦合结构及其应用

[发明专利]LNOI基脊型光波导端面耦合结构及其应用-CN202010309288.6在审
发明人：李金野;刘建国;戴双兴;于文琦 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-04-17 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：一种LNOI基脊型光波导端面耦合结构及其应用，该LNOI基脊型光波导端面耦合结构包括衬底；绝缘层；脊型波导区，包括：第一波导芯层平板区、第一波导芯层脊型区、第二波导芯层平板区和第二波导芯层脊型区；以及第三波导芯层。本发明的结构中通过使第二波导芯层脊型区和第二波导芯层平板区分层不同步缩小成楔形结构，使第二波导芯层脊型区楔形尖端不需要尺寸很小即可将光场转换到平板区继续传输，然后在平板区楔形尖端泄露扩展到第三波导芯层继续传输，降低了小尺寸结构的制备工艺难度；本发明的结构能够实现LNOI芯片与光纤的高效率耦合，有利于实现大规模光子集成。
lnoi 基脊型光波导端面耦合结构及其应用

[发明专利]半导体激光器芯片与硅光芯片的耦合结构及耦合方法-CN201910687036.4在审
发明人：李金野;刘建国;戴双兴 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2019-07-26 - 公布日： 2019-11-01 - 主分类号： H01S5/026 文献下载
摘要：一种半导体激光器芯片与硅光芯片的耦合结构及耦合方法，该耦合结构包括激光器单元，其包含有激光器芯片；硅光芯片，其上设有波导；以及刻蚀槽，其设置在硅光芯片的耦合端，用于连接激光器单元和硅光芯片。本发明能够实现半导体激光器芯片与硅光芯片的高效率耦合，有利于为硅光混合集成提供高品质光源，本发明在硅光芯片耦合端面镀了增透膜，同时减小了耦合损耗和激光器的RIN噪声，且在激光器芯片和硅光芯片的缝隙中填充折射率匹配胶，减小了光场散射损耗，进一步减小了耦合损耗。
硅光芯片半导体激光器芯片耦合结构耦合减小激光器单元激光器芯片耦合损耗折射率匹配胶混合集成散射损耗耦合端面激光器高品质高效率刻蚀槽增透膜耦合端波导光场光源填充噪声

[发明专利]铌酸锂调制器的封装结构及应用、光电子器件-CN201910686639.2在审
发明人：李金野;刘建国;张志柯;戴双兴 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2019-07-26 - 公布日： 2019-10-25 - 主分类号： G02F1/03 文献下载
摘要：一种铌酸锂调制器的封装结构及应用、光电子器件，该封装结构包括管壳，起支撑和保护作用；光波导芯片，其设置在管壳内，光波导芯片上设有至少一个入光口和至少一个出光口；以及缓冲粘结单元，其设置在光波导芯片与管壳之间，起粘结和缓冲管壳与光波导芯片的作用。本发明在铌酸锂光波导芯片与管壳凹槽之间制备了一层苯并环丁烯(BCB)材料，同时作为粘结层和应力缓冲层，提高了铌酸锂调制器的光波导芯片在变温环境下的可靠性，结构简单，效果好。
光波导芯片管壳铌酸锂调制器封装结构光电子器件铌酸锂光波导芯片苯并环丁烯应力缓冲层粘结单元出光口入光口粘结层变温冲管缓冲粘结制备应用支撑

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