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[实用新型]一种光波导模斑转换器-CN201921054744.6有效
发明人：张仙;陈朋鑫;刘柳;胡金耀;叶国富 -专利权人：华南师范大学
申请日： 2019-07-08 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： G02B6/26 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种光波导模斑转换器，包括波导模斑转换器、低折射率匹配液、石英盖板、光纤阵列；所述低折射率匹配液固定设置在波导模斑转换器与石英盖板之间；所述波导模斑转换器内固定设有SU‑8光刻胶波导和硅波导，所述硅波导位于SOI芯片上，所述SOI芯片设置在波导模斑转换器上，所述SU‑8光刻胶波导固定设置在SOI芯片上并包裹所述硅波导，所述光纤阵列与波导模斑转换器固定连接。本实用新型可以实现光纤阵列和硅基光子芯片的低损耗端面互联，不仅有利于硅基光子芯片的集成度提高，且可实现光纤阵列与硅基光子芯片的高效率互联。
一种波导转换器

[发明专利]基于模斑变换与光栅耦合的混合封装装置-CN202110754204.4在审
发明人：翟鲲鹏;陈寅芳;李明;祝宁华 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-07-01 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于模斑变换与光栅耦合的混合封装装置，包括：硅基芯片；模斑变换器，集成于所述硅基芯片上，用于实现光信号的光学模式转变与耦合；光调制器，集成于所述硅光芯片上，并与所述模斑变换器和光栅耦合器相连，用于实现光信号的调制；所述光栅耦合器，集成于所述硅基芯片上，用于实现光信号的耦合以及转变光学方向，其中，所述光栅耦合器包括波导结构和光栅结构，所述锥形波导结构与所述模斑变换器相连。
基于变换光栅耦合混合封装装置

[发明专利]一种硅基模斑转换器的逆向设计方法及硅基模斑转换器-CN202310298664.X在审
发明人：刘力;袁平 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2023-03-22 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G02B6/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅基模斑转换器的逆向设计方法及硅基模斑转换器，属于集成光子器件技术领域。此设计算法也可以应用于其他硅基器件的制造，提高设计效率；并首次提出梯度逆向设计方法应用于设计模斑转换器，实现了尺寸仅为12μm×2.4μm的硅基模斑转换器，具有尺寸小、高集成度、制备简单等优势。
一种硅基模斑转换器逆向设计方法

[发明专利]硅基光斑模场转化器及其制作工艺-CN202011322160.X在审
发明人：沈笑寒;陈奔;朱宇;王皓;邢园园;杨凌冈 -专利权人：亨通洛克利科技有限公司
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2021-01-29 - 主分类号： G02B6/14 文献下载
摘要：本发明提供一种硅基光斑模场转化器及其制作工艺，其中，硅基光斑模场转化器包括：第一模斑转化器波导和第二模斑转化器波导；第一模斑转化器波导位于第二模斑转化器波导的顶面上，且其一端的端面与第二模斑转化器波导一端的端面对齐；第一模斑转化器波导一端形成第一单模波导，其余部分的宽度沿远离第一单模波导的方向非线性减小；第二模斑转化器波导另一端形成第二单模波导，其余部分的宽度沿靠近第二单模波导的方向线性减小。本发明的有益效果是：(1)耦合损耗小于1.5dB，(2)波长相关性小，工作波长可覆盖O波段及C波段；(3)具有偏振非相关性；(4)通过设计V型槽结构，可实现单模光纤与硅波导的无源耦合，简化耦合工艺，提高封装效率
光斑转化及其制作工艺

[发明专利]光电子集成芯片及其制作方法-CN202111463372.4在审
发明人：刘祖文;金里;朱继光;冯俊波;曹睿 -专利权人：联合微电子中心有限责任公司
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： H01S5/028 文献下载
摘要：本发明提供了一种光电子集成芯片及其制作方法，光电子集成芯片包括：增益芯片和硅光芯片模斑变换器；增益芯片包括无源波导部分和有源波导部分；在无源波导部分的无源导波区的下方生长有第一薄膜层，有源波导部分的量子阱增益区的下方生长有第二薄膜层；硅光芯片模斑变换器的硅波导上方生长有第三薄膜层；无源波导部分所支持的TE基模大于第一阈值的模场；有源波导部分所支持的TE基模大于第二阈值的模场；硅光芯片模斑变换器所支持的TE基模大于第三阈值的模场。解决了现有技术通过混合集成技术在硅基片上集成光源端面耦合公差小的问题，不仅可以实现高效率耦合而且对接公差也大幅增大，该公差能够满足自动贴片机的精度，可实现无源端面对接耦合。
光电子集成芯片及其制作方法

[发明专利]硅基复合介质模斑转换器及其制备方法-CN201010574449.0有效
发明人：杨成樾;周静涛;张慧慧;刘焕明 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2010-12-06 - 公布日： 2012-06-06 - 主分类号： G02B6/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅基复合介质模斑转换器及其制备方法。该模斑转换器在沿光传输方向上交替由硅和氧化硅两种材料按不同的组分比例排列在一起，构成周期结构。通过两种材料组分比例的变化实现模斑转换器等效折介质射率的变化，进而实现光斑模场从光纤端到硅微纳波导端的逐渐转变。该复合介质模斑转换器具有波长不敏感的性质，且其制作方法能够更好的与传统工艺相兼容，可重复制作性高。
复合介质转换器及其制备方法

[发明专利]高耦合效率电注入集成硅基激光器-CN201510891312.0有效
发明人：刘磊;肖希;王磊;邱英;李淼峰;陈代高;杨奇;余少华 -专利权人：武汉邮电科学研究院
申请日： 2015-12-04 - 公布日： 2019-02-05 - 主分类号： H01S5/22 文献下载
摘要：本发明公开了高耦合效率电注入集成硅基激光器，为叠层结构，包括：硅衬底、绝缘层、大模斑半导体有源芯片、顶层硅和低折射率层，硅衬底的上表面设有常规部和经过刻蚀的刻蚀部，绝缘层设置在硅衬底的常规部上；大模斑半导体有源芯片设置在硅衬底的刻蚀部上；顶层硅设置在绝缘层的上表面；低折射率层设置在顶层硅上表面的靠近所述大模斑半导体有源芯片的一侧。
耦合效率注入集成激光器

[实用新型]硅基光斑模场转化器-CN202022727394.4有效
发明人：沈笑寒;陈奔;朱宇;王皓;邢园园;杨凌冈 -专利权人：亨通洛克利科技有限公司
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G02B6/14 文献下载
摘要：本实用新型提供一种硅基光斑模场转化器，其包括：第一模斑转化器波导和第二模斑转化器波导；第一模斑转化器波导位于第二模斑转化器波导的顶面上，且其一端的端面与第二模斑转化器波导一端的端面对齐；第一模斑转化器波导一端形成第一单模波导，其余部分的宽度沿远离第一单模波导的方向非线性减小；第二模斑转化器波导另一端形成第二单模波导，其余部分的宽度沿靠近第二单模波导的方向线性减小。本实用新型的有益效果是：(1)耦合损耗小于1.5dB，(2)波长相关性小，工作波长可覆盖O波段及C波段；(3)具有偏振非相关性；(4)通过设计V型槽结构，可实现单模光纤与硅波导的无源耦合，简化耦合工艺，
光斑转化

[发明专利]偏振不敏感的波分复用型硅基光接收芯片-CN201410851705.4有效
发明人：肖希;陈代高;王磊;李淼峰;邱英;杨奇 -专利权人：武汉邮电科学研究院
申请日： 2014-12-31 - 公布日： 2015-03-25 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：本发明公开了一种偏振不敏感的波分复用型硅基光接收芯片，包括模斑变换器、偏振分束器、两个分光器和多个光电探测器，模斑变换器将光纤中的光信号耦合至硅基光接收芯片内，偏振分束器将光信号偏振分离成相互正交的TM模偏振光和TE模偏振光，偏振旋转器将TM模偏振光信号转换成TE模偏振光，第一、第二分光器分别将第一、第二硅波导中光信号中波长相同的部分对应下载，每个光电探测器的两端分别与第一、第二分光器的一个输出端相对应本发明,硅基光接收芯片上各部件的尺寸都很小且光学插损低，易于实现时域同步和光功率均衡；硅基光接收芯片上各部件的光谱响应平坦，波长相关性损耗低，实现了偏振不敏感的波分复用光接收功能。
偏振敏感波分复用型硅基光接收芯片

[发明专利]硅基混合集成可调谐激光器及光子芯片-CN201710998805.3有效
发明人：郑婉华;董风鑫;刘安金 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2017-10-20 - 公布日： 2019-07-05 - 主分类号： H01S5/14 文献下载
摘要：一种硅基混合集成可调谐激光器及光子芯片，所述激光器包括依次设置的半导体光放大器、硅基模斑变换器、热调硅基环形谐振器及硅基相移器和双端口硅基多模干涉反射镜。所述双端口硅基多模干涉反射镜包括输入波导、输出波导、多模波导，以及分别将输入波导、输出波导与所述多模波导一端连接的锥形波导，所述输入波导连接到所述热调硅基双环谐振器的输出端，所述多模波导的另一端具有两个与波导轴向成45°的刻蚀面，两个刻蚀面垂直相交处位于所述多模干涉自成像波导的轴线上；所述激光器和其他硅基功能器件组成光子芯片。
混合集成调谐激光器光子芯片

[发明专利]一种单片硅基发射器-CN201711437304.4有效
发明人：冯朋;肖希;王磊;陈代高;余少华 -专利权人：武汉邮电科学研究院
申请日： 2017-12-26 - 公布日： 2019-07-16 - 主分类号： H01S5/026 文献下载
摘要：本发明公开了一种单片硅基发射器，涉及硅光子与光电子集成领域。该发射器包括：一个集成到硅基平台的激光器；一个形成于硅波导端面的尖端模斑匹配器；一个作为MZI调制器输入端的硅波导双锥分束器，该硅波导双锥分束器与尖端模斑匹配器相连；两个分别形成于MZI调制器两臂上的热电极和/或两个分别形成于MZI调制器两臂上的高频电极；一个形成于MZI调制器输出端后面的MMI分束器，该MMI分束器分出有两个输出端口；以及一个形成于硅基平台，且与MMI分束器其中一个输出端口连接的背光探测器本发明不但实现了激光器与调制器在硅基平台单片集成，而且制作成本低、工艺简单、集成度高且利于大规模生产。
分束器发射器硅基平台调制器硅波导单片硅基激光器匹配器两臂模斑双锥输出端口连接背光探测器调制器输出调制器输入光电子集成单片集成高频电极输出端口集成度热电极光子分出制作

[发明专利]一种基于硅波导的模斑转换器-CN202310261344.7在审
发明人：杨瑾;于文琦;李少波;梁晓东;马向;齐合飞;刘博缘;何剑涛 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G02B6/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于硅波导的模斑转换器，属于硅基光子芯片技术领域；其包括氧化物包层、衬底和硅波导结构，其中硅波导结构在二氧化硅包层内并采用三叉戟的结构。三叉戟结构硅波导的输入端为单个波导，与输入光波导连接，输出端为双波导，与光纤对接在一起，模斑转换器输出端通过采用这种三叉戟的结构可以提高波导与光纤之间的耦合效率。三叉戟硅波导的传输部分采用锥形的结构，通过硅波导宽度的逐渐缩小，波导对于光的限制作用减弱，当波导宽度缩小到一定程度时，光无法被限制在波导中，就会从波导中溢出，光斑尺寸随之增加，实现波导与光纤之间两种模斑的高效耦合
一种基于波导转换器

[实用新型]一种基于硅波导的模斑转换器-CN202320525679.0有效
发明人：杨瑾;于文琦;李少波;梁晓东;马向;齐合飞;刘博缘;何剑涛 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G02B6/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于硅波导的模斑转换器，属于硅基光子芯片技术领域；其包括氧化物包层、衬底和硅波导结构，其中硅波导结构在二氧化硅包层内并采用三叉戟的结构。三叉戟结构硅波导的输入端为单个波导，与输入光波导连接，输出端为双波导，与光纤对接在一起，模斑转换器输出端通过采用这种三叉戟的结构可以提高波导与光纤之间的耦合效率。三叉戟硅波导的传输部分采用锥形的结构，通过硅波导宽度的逐渐缩小，波导对于光的限制作用减弱，当波导宽度缩小到一定程度时，光无法被限制在波导中，就会从波导中溢出，光斑尺寸随之增加，实现波导与光纤之间两种模斑的高效耦合
一种基于波导转换器

[发明专利]偏振无关型可调光衰减器-CN202111075019.9在审
发明人：黄北举;张赞允;陈弘达 -专利权人：苏州微光电子融合技术研究院有限公司
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本发明揭示了一种偏振无关型可调光衰减器，所述可调光衰减器包括：第一二维光栅耦合器及第二二维光栅耦合器、若干第一模斑转换器及若干第二模斑转换器、若干第一硅基单模光波导及若干第二硅基单模光波导、PIN电学结构
偏振无关调光衰减器

[发明专利]绝缘体上硅基三维楔形模斑转换器及其制备方法-CN200810040173.0无效
发明人：方娜;杨志峰;武爱民;陈静;王曦 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2008-07-03 - 公布日： 2008-11-19 - 主分类号： G02B6/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于微机械加工的SOI(绝缘体上硅)基三维楔形模斑转换器及制作方法，用于光纤等光源设备与硅基波导等小尺寸光电子器件的高效耦合。该模斑转换器的制作利用硅晶片不同晶面的选择性腐蚀特性，采用体硅微机械加工工艺实现，属微电子学与固体电子学领域。本发明采用SOI材料，利用光刻、各向异性腐蚀和干法刻蚀等微机械工艺进行加工制作，得到在垂直和水平方向均有线性变化的三维楔形模斑转换器结构，可以有效提高通用光纤和小尺寸平面波导等光学及光电子器件的耦合效率
绝缘体上硅基三维楔形转换器及其制备方法

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