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[发明专利]一种折叠式容性负载电极结构、电光调制器及其制备方法-CN202111223467.9有效
发明人： 蔡鑫伦;徐梦玥;朱运涛;高升谦 -专利权人：广州铌奥光电子有限公司
申请日： 2021-10-20 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G02F1/03 文献下载
摘要：本发明提出一种折叠式容性负载电极结构、电光调制器及其制备方法，所述电极结构包括主信号电极、第一主地电极、第二主地电极和若干空气桥；其中第一主地电极‑主信号电极‑第二主地电极组成G‑S‑G共面波导传输线；主信号电极在弯折处架设若干空气桥将第一主地电极和第二主地电极连接；所述电光调制器包括电极结构和铌酸锂波导结构，所述波导结构设置在所述折叠式容性负载电极结构上；所述铌酸锂波导结构包括第一波导和第二波导；所述波导的两侧设置有加载T型电极；采用折叠式容性负载电光调制器，可以最大限度抑制寄生耦合槽线模式，使电光调制器高效地工作在推挽模式，从而降低电信号传输损耗和回波损耗。
一种折叠式负载电极结构电光调制器及其制备方法

[发明专利]一种傅里叶变换光谱测量系统-CN202310521459.5在审
发明人： 蔡鑫伦;梁唯 -专利权人：中山大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01J3/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种傅里叶变换光谱测量系统，包括偏振分离器、环形谐振滤波器和傅里叶变换光谱测量模块；其中，偏振分离器，用于将随机偏振态的入射光分解成相互正交且偏振态相同的两路输出光；环形谐振滤波器，用于将偏振分离器的两路输出光分别进行调谐以滤波；傅里叶变换光谱测量模块，用于将环形谐振滤波器滤波后的两路输出光分别进行偏振态调谐，并分别对偏振态调谐后的两路光进行傅里叶变换处理，得到输入光的光谱信息。本发明实施例实现了傅里叶变换光谱测量系统的偏振无关性，有效提高了光谱测量的分辨率，还实现了同时对两路光进行高分辨率的光谱测量，可广泛运用于测量技术领域。
一种傅里叶变换光谱测量系统

[发明专利]一种色散补偿器件及其制备方法-CN202310424405.7在审
发明人： 蔡鑫伦;黄福进;王竞一 -专利权人：中山大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G02B6/124 文献下载
摘要：本发明公开了一种色散补偿器件及其制备方法，包括衬底，设置于衬底上的绝缘层，设置在绝缘层上的铌酸锂薄膜，设置于铌酸锂薄膜上的第一多模干涉仪、若干个相同的啁啾布拉格光栅、若干个光波导、入射波导截面、出射波导截面；第一多模干涉仪的两端分布有若干个端口，第一多模干涉仪第一端的两个端口分别通过传输光波导连接入射波导截面和出射波导截面，第一多模干涉仪第二端的若干个端口分别通过传输光波导连接若干个啁啾布拉格光栅的输入光波导，啁啾布拉格光栅的周期从第一周期线性变化到第二周期，提供色散补偿。本发明实施例能够减少损耗，降低制备工艺要求，可广泛应用于光子器件技术领域。
一种色散补偿器件及其制备方法

[发明专利]一种基于光纤与铌酸锂波导耦合的端面耦合器及其制备方法-CN202211511339.9在审
发明人： 蔡鑫伦;高升谦 -专利权人：中山大学
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：本发明涉及光学器件技术领域，提出一种基于光纤与铌酸锂波导耦合的端面耦合器，包括衬底、绝缘层、第一平板层、第一波导芯层和第二波导芯层。其中，第一波导芯层包括第一波导和第一锥形波导，第一波导的一侧边与第一锥形波导的一侧边连接，且第一锥形波导和第一波导相连的侧边的宽度相同；第二波导芯层包括第二波导和第二锥形波导，第二波导的一侧边与第二锥形波导的一侧边连接，且第二锥形波导和第二波导相连的侧边的宽度相同。第一锥形波导与第二锥形波导相互反向重合；第二波导远离第二锥形波导的一侧与外接光纤进行模式匹配。第一平板层、第一波导芯层为薄膜铌酸锂材料，第二波导芯层为折射率高于绝缘层的材料或高低折射率周期性分布的材料。
一种基于光纤铌酸锂波导耦合端面耦合器及其制备方法

[发明专利]基于异质集成薄膜铌酸锂片上耦合结构、制备方法及光器件-CN202211167513.2在审
发明人： 蔡鑫伦;张仙 -专利权人：中山大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G02F1/017 文献下载
摘要：本发明涉及光学器件技术领域，提出一种基于异质集成薄膜铌酸锂片上耦合结构、制备方法及光器件。其中，包括薄膜铌酸锂光子芯片，薄膜铌酸锂光子芯片上通过异质集成晶圆键合技术集成有III‑V有源波导层；薄膜铌酸锂光子芯片上设置有铌酸锂波导层，铌酸锂波导层的输出端与III‑V有源波导层的输入端垂直倏逝波耦合；III‑V有源波导层上覆盖有N型金属电极和P型金属电极。本发明通过异质集成晶圆键合技术将III‑V有源波导层集成到铌酸锂光子芯片上，实现了薄膜铌酸锂平台片上光探测的功能。III‑V有源波导层与薄膜铌酸锂光子芯片通过优化设计的III‑V/LN模斑转换器以垂直倏逝波耦合的方式光学互连，实现III‑V有源波导层与铌酸锂波导之间的高效率耦合。
基于集成薄膜铌酸锂片上耦合结构制备方法器件

[发明专利]一种基于薄膜铌酸锂的可调谐光延时线-CN202210858438.8在审
发明人： 蔡鑫伦;柯伟 -专利权人：中山大学
申请日： 2022-07-20 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G02F1/035 文献下载
摘要：本发明涉及光学器件技术领域，提出一种基于薄膜铌酸锂的可调谐光延时线，其中包括设置在铌酸锂薄膜上的光栅耦合器，用于对输入的光信号进行耦合，以及对经过延时的光信号进行耦合后输出；n级螺旋形延时光波导，用于对输入的光信号产生延时；n+1级光开关，用于控制光信号进入延时光波导路径或参考波导臂路径。加载有微波信号的输入光经所述光栅耦合器进入可调谐光延时线，通过所述光开关控制光信号进入延时光波导路径，所述螺旋形延时光波导对光信号产生相应的延时，然后进入下一级光开关；或通过所述光开关控制光信号进入参考波导臂路径，进入下一级光开关；光信号经最后一级光开关选择一个路径后通过光栅耦合器输出。
一种基于薄膜铌酸锂调谐延时

[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜的宽带端面耦合器及其制备方法-CN202110827558.7有效
发明人： 蔡鑫伦;刘潇月 -专利权人：中山大学
申请日： 2021-07-21 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： G02B6/26 文献下载
摘要：本发明为克服耦合带宽窄、耦合效率低的缺陷，提出一种基于铌酸锂薄膜的宽带端面耦合器及其制备方法，其中包括衬底，设置在衬底上的绝缘层，设置在绝缘层上的第一波导芯层、第二波导芯层、第三波导芯层、铌酸锂薄膜层和波导层，以及覆盖在所述第一波导芯层、第二波导芯层、第三波导芯层上的低折射率耦合波导层。本发明通过设置低折射率耦合波导层用于与锥形光纤模场匹配，能够拓宽带宽并提高耦合效率；通过采用第一波导芯层、第二波导芯层、第三波导芯层组成反向楔形结构，实现光模场全部从低折射率耦合波导层传输至第三波导芯层，从而继续在波导层中传输，解决了在短波下折射率不匹配的问题，提高耦合带宽，且其范围可覆盖近可见光至近红外波段。
一种基于铌酸锂薄膜宽带端面耦合器及其制备方法

[发明专利]一种基于薄膜铌酸锂的偏振控制装置及方法-CN202210255485.3在审
发明人： 蔡鑫伦;林艳梅 -专利权人：中山大学
申请日： 2022-03-15 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： G02F1/03 文献下载
摘要：本发明涉及光通讯技术领域，提出一种基于薄膜铌酸锂的偏振控制装置及方法，其中包括设置在铌酸锂薄膜上的第一光耦合器、第一偏振分束旋转器、偏振测量部件、2×2马赫曾德尔干涉仪、偏振控制系统和铌酸锂光波导。任意输入偏振光经过第一光耦合器进入铌酸锂光波导后，经第一偏振分束旋转器转化为TE偏振光；偏振测量部件对TE偏振光进行能量检测，并将检测结果传输到偏振控制系统；偏振控制系统根据偏振测量部件的检测结果，计算输入偏振光的偏振态，以及输入偏振光与目标输出偏振光之间的传输矩阵，根据传输矩阵计算得到电压控制值，再对2×2马赫曾德尔干涉仪施加相应电压，控制TE偏振光在2×2马赫曾德尔干涉仪两臂的分布实现偏振控制。
一种基于薄膜铌酸锂偏振控制装置方法

[发明专利]一种基于薄膜铌酸锂的偏振无关电光调制器及其制备方法-CN202210109306.5在审
发明人： 蔡鑫伦;潘颖 -专利权人：中山大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G02F1/035 文献下载
摘要：本发明涉及电光调制器技术领域，提出一种基于薄膜铌酸锂的偏振无关电光调制器及其制备方法，包括基底层，基底层顶部设置有薄膜铌酸锂平板层，薄膜铌酸锂平板层上设置有作为输入波导的第一端面耦合器、偏振旋转分束器、两个马赫曾德尔干涉仪、偏振旋转合束器、作为输出波导的第二端面耦合器，以及用于输入射频信号和偏置电压的电极；两个马赫曾德尔干涉仪在薄膜铌酸锂平板层上对称设置。本发明中的电极和马赫曾德尔干涉仪结合形成马赫曾德尔调制器用于实现电光调制，实现在铌酸锂薄膜上对任意偏振态输入都可以进行偏振无关调制。
一种基于薄膜铌酸锂偏振无关电光调制器及其制备方法

[发明专利]一种基于铌酸锂光子波导的混合集成外腔可调谐激光器-CN202111015275.9在审
发明人： 蔡鑫伦;张仙;韩雅 -专利权人：中山大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： H01S5/14 文献下载
摘要：本发明涉及光学器件技术领域，提出一种基于铌酸锂光子波导的混合集成外腔可调谐激光器，包括反射型半导体光放大器和铌酸锂光子芯片，其中，铌酸锂光子芯片包括依次连接的模斑转换器、游标滤波器、布拉格反射光栅和输出波导；反射型半导体光放大器的输出端与模斑转换器的输入端的端面耦合；游标滤波器上覆盖设置有镍铬合金电极和金电极；通过对镍铬合金电极和金电极施加电压，对输出的激光波长进行调谐。本发明通过采用反射型半导体光放大器以端面耦合的方式与铌酸锂光子芯片即可构成混合集成外腔可调谐激光器，具有制作工艺简单的特点，且通过对镍铬合金电极施加电压并进行电压调节，即可实现对输出的激光波长进行调谐。
一种基于铌酸锂光子波导混合集成外腔可调谐激光器

[发明专利]一种可见光波段薄膜铌酸锂光栅耦合器及其制备方法-CN202110397219.X在审
发明人： 蔡鑫伦;林华婷 -专利权人：中山大学
申请日： 2021-04-13 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：本发明为克服薄膜铌酸锂上可见光波段的光端面耦合中难以实现在任意位置进行光耦合的缺陷，提出一种可见光波段薄膜铌酸锂光栅耦合器及其制备方法，其中光栅耦合器中包括由下至上依次连接的硅衬底、埋氧层、铌酸锂薄膜层，其中，铌酸锂薄膜层包括周期性光栅、第一锥形波导、第二锥形波导、第一矩形波导、第二矩形波导；第一锥形波导的最宽端与周期性光栅的一端连接，第一锥形波导的最窄端与第一矩形波导的一端连接；第二锥形波导、第二矩形波导分别设置在第一矩形波导的上方，且第二锥形波导的最窄端与第一锥形波导的最窄端重合，第二锥形波导的最窄端宽度小于第一锥形波导的最窄端宽度；第二矩形波导的一端与第二锥形波导的最宽端连接。
一种可见光波段薄膜铌酸锂光栅耦合器及其制备方法

[发明专利]一种基于微环阵列的集成可调光延时线及其制备方法-CN201910309871.4有效
发明人： 蔡鑫伦;黄晓峰 -专利权人：中山大学
申请日： 2019-04-17 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： G02B6/28 文献下载
摘要：本发明提出一种基于微环阵列的集成可调光延时线，包括SOI衬底，其中SOI衬底上表面设置有由若干耦合谐振腔光波导、延时波导和耦合波导组成的微环阵列以及输入波导和输出波导；若干耦合谐振腔光波导在SOI衬底上表面从左到右依次分布；耦合谐振腔光波导中设置有奇数个前后级联的微环，其中位于首末的两个微环与耦合波导耦合连接；相邻的耦合谐振腔光波导通过耦合波导连接，且相邻的耦合谐振腔光波导间的耦合波导上连接有延时波导；首个耦合谐振腔光波导中首末的两个微环的外端分别与输入波导和输出波导连接。本发明还提出一种基于微环阵列的集成可调光延时线制备方法。本发明能够使输入的光信号产生更高延时精度的延时量，增大光信号的带宽。
一种基于阵列集成调光延时及其制备方法

[发明专利]硅和铌酸锂混合集成光调制器及其制备方法-CN201810467755.0有效
发明人： 蔡鑫伦;何名博;徐梦玥 -专利权人：中山大学
申请日： 2018-05-16 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： G02F1/03 文献下载
摘要：本发明涉及一种硅和铌酸锂混合集成光调制器，包括绝缘体上硅基光波导结构、光学分束结构、硅楔形波导光学模式转换结构、键合介质层、铌酸锂波导、信号金属电极和接地金属电极，其中绝缘体上硅基光波导结构与光学分束结构的输入端连接，光学分束结构的两个输出端分别通过硅楔形波导光学模式转换结构与铌酸锂波导连接；所述信号金属电极设置在铌酸锂波导结构相对的一侧；接地金属电极设置在铌酸锂波导结构相背的一侧；所述混合集成光调制器是一种双层结构：硅基光波导结构、光学分束结构、硅楔形波导光学模式转换结构设置在键合介质层内，铌酸锂波导、信号金属电极和接地金属电极设置在键合介质层上方。
铌酸锂混合集成调制器及其制备方法

[发明专利]基于铌酸锂薄膜的同相正交调制器及其制备方法-CN201811204697.9有效
发明人： 蔡鑫伦;简健 -专利权人：中山大学
申请日： 2018-10-16 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G02F1/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于铌酸锂的同相正交调制器，包括衬底、铌酸锂薄膜、铌酸锂光波导、1×2光学分束器、马赫曾德尔调制器、90°偏置结构；所述铌酸锂薄膜键合于衬底上，所述铌酸锂光波导、1×2光学分束器、马赫曾德尔调制器、90°偏置结构均设置在铌酸锂薄膜上；所述光束通过1×2光学分束器分出两支光束，两支光束分别通过不同的马赫曾德尔调制器，马赫曾德尔调制器输出端输出两支光束，其中一支光束进入90°偏置结构后输出，另一支光束用于检测输出。本发明具有低功耗、小型化、低驱动电压、高带宽的高阶相位和强度调制器件。本发明适用于光学信号调制领域。
基于铌酸锂薄膜正交调制器及其制备方法

[发明专利]一种热调谐光栅耦合器-CN201810991059.X有效
发明人： 蔡鑫伦;高升谦 -专利权人：中山大学
申请日： 2018-08-28 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： G02B6/34 文献下载
摘要：本发明涉及一种热调谐光栅耦合器，包括硅衬底、设置在硅衬底上的埋氧层、设置在埋氧层上的浅刻蚀硅加热平台、设置在浅刻蚀硅加热平台上的倾斜入射光栅，以及设置在埋氧层上的用于对浅刻蚀硅加热平台、倾斜入射光栅进行加热的微加热器。本发明提供的方案抛弃了传统的在热绝缘材料上制备微加热器的方式，较大的提高了光栅耦合器的加热效率，进而提高光栅耦合器的耦合带宽。由于硅材料具有较大的热传导系数，在光耦合器正下方做热隔离槽，可以有效的避免热量通过衬底散失，从而将极大的减小光栅耦合器的能耗，提高热调谐的效率。
一种调谐光栅耦合器

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