硅光子集成发射器芯片的制作方法

1.本发明涉及硅光子与光电子集成领域，尤其涉及一种硅光子集成发射器芯片。


背景技术：

2.近年来，随着互联网以及信息交互的迅猛发展，人们对光通信网络数据传输提出了高速率、大带宽的要求。要实现高速率(如大于40gb/s)，就必须发展高速调制的激光器。起初，人们通过直接调制激光器注入电流的方法获得了一定的调制速率，即通过使用电信号直接调制激光器或者发光二极管的驱动电流，使得输出光随着电信号的改变而实现调制。
3.这是一种最为简便的方法，同时却也因为啁啾效应而存在固有的调制速率限制，当然通过这种方式会带来额外的信号噪声，这就会造成整个调制的效果不佳，对应的信号传输质量和速度大大降低。


技术实现要素：

4.本发明所解决的技术问题在于提供一种硅光子集成发射器芯片，能够克服调制过程中带来的额外信号噪声，提高信号传输质量和速度。
5.本发明提供的基础方案：硅光子集成发射器芯片，包括硅基底，所述硅基底上设置有dfb激光器、光波导、第一金属电极和第二金属电极，所述dfb激光器被倒置安装在所述硅基底的上端面的左上方，所述光波导与dfb激光器的发射端相连；所述第一金属电极和第二金属电极分别设置在所述光波导的两侧。
6.本发明的原理及优点在于：利用倒装贴片技术将dfb激光器固定在硅基底上，这种固定方式不仅维持整个反射器芯片低功耗的要求之后，还可减少散热所带来的不稳定性，使得dfb激光器产生的激光光源耦合入硅基底上的光波导里，然后通过第一金属电极和第二金属电极来对硅基底上的光波导的性质进行改变，从而实现调制作用。
7.本申请在对激光光源进行调制时，是采用外调制的，即对输出的激光的参数进行改变，由于输出激光是稳定的，这就使得在整个调制的过程中能够很好地克服额外信号噪声的产生，使得对应的信号传输质量和速度大大提高，提高信号传输质量和速度。
8.同时利用倒装贴片技术将dfb激光器进行固定，可以确保光波导在三轴方向上的精确度达到次微米级的要求，从而确保光耦合的效率大大增加，进而维持整个芯片的低功耗的要求，同时可减少散热所带来的不稳定性。
9.进一步，还包括第一y分支光波导，所述第一y分支光波导包括入射光波导以及与所述入射光波导相连接的第一y分支光波导左臂和第一y分支光波导右臂，所述入射光波导、第一y分支光波导左臂以及第一y分支光波导右臂的两侧上均分别设置有第一金属电极和第二金属电极。
10.第一y分支光波导的设置使得对应的光信号可以进行分开传递，而通过在第一y分支光波导左臂和第一y分支光波导右臂的两侧上都设置第一金属电极和第二金属电极，这
样就可以根据需求同步进行调制，而在入射光波导的两侧设置第一金属电极和第二金属电极可以对激光进行提前一步的调制，这样可以大大减少之后的调制时间，通过这一步完成大部分相同的调制过程，之后可以根据各自的需求在对应的第一y分支光波导左臂和第一y分支光波导右臂上进行调制。通过这种方式可以大大减少调制的时间，提高调制的效率。
11.进一步，所述第一y分支光波导左臂两侧的第一金属电极和第二金属电极与所述第一y分支光波导右臂两侧的第一金属电极和第二金属电极错开设置。
12.通过将第一y分支光波导左臂和第一y分支光波导右臂两侧的第一金属电极和第二金属电极错开设置可以有效的避免第一y分支光波导左臂和第一y分支光波导右臂各自的第一金属电极和第二金属电极对另外一个臂产生影响，大大影响各自的调制的过程，对调制过程造成干扰。
附图说明
13.图1为本发明实施例一中硅光子集成发射器芯片的俯视图。
具体实施方式
14.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
15.说明书附图中的标记包括：硅基底1、dfb激光器2、第一金属电极3、第二金属电极4、第一y分支光波导5、多分支光波导6、光波导7。
16.实施例基本如附图1所示：硅光子集成发射器芯片，包括硅基底1，硅基底1上设置有dfb激光器2、光波导7、第一金属电极3和第二金属电极4，dfb激光器2被倒置安装在硅基底1的上端面的左上方；在本实施例中，dfb激光器2安装在硅基底1的左上方的角落上，dfb激光器2通过倒装焊方式封装在对应的硅基底1上。
17.光波导7与dfb激光器2的发射端相连；所述光波导7的两侧分别设置了第一金属电极3和第二金属电极4，具体的，第一金属电极3设置在所述光波导7一侧且远离dfb激光器2的一侧上，第二金属电极4沿所述第一金属电极3的垂直方向上设置。
18.还包括第一y分支光波导5，所述第一y分支光波导5包括入射光波导以及与所述入射光波导相连接的第一y分支光波导5左臂和第一y分支光波导5右臂，所述入射光波导、第一y分支光波导5左臂以及第一y分支光波导5右臂的两侧上均分别设置有第一金属电极3和第二金属电极4。
19.在本实施例中，第一y分支光波导5左臂两侧的第一金属电极3和第二金属电极4与所述第一y分支光波导5右臂两侧的第一金属电极3和第二金属电极4错开设置。
20.在本实施例中，光波导还包括多分支光波导6，该多分支光波导6具体由3个y分支光波导组成，分别为第二y分支光波导，第三y分支光波导，第四y分支光波导，具体的连接结构为第二y分支光波导的第二y分支光波导左臂与第三y分支光波导的第三入射光波导连接，第二y分支光波导的第二y分支光波导右臂与第四y分支光波导的第四入射光波导连接。同时本实施例中光波导还有一个直型光波导，这样就使得整个结构形成了一个四通道的调制器。
21.以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通
技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。


技术特征：
1.硅光子集成发射器芯片，其特征在于：包括硅基底，所述硅基底上设置有dfb激光器、光波导、第一金属电极和第二金属电极，所述dfb激光器被倒置安装在所述硅基底的上端面的左上方，所述光波导与dfb激光器的发射端相连；所述第一金属电极和第二金属电极分别设置在所述光波导的两侧。2.根据权利要求1所述的硅光子集成发射器芯片，其特征在于：还包括第一y分支光波导，所述第一y分支光波导包括入射光波导以及与所述入射光波导相连接的第一y分支光波导左臂和第一y分支光波导右臂，所述入射光波导、第一y分支光波导左臂以及第一y分支光波导右臂的两侧上均分别设置有第一金属电极和第二金属电极。3.根据权利要求2所述的硅光子集成发射器芯片，其特征在于：所述第一y分支光波导左臂两侧的第一金属电极和第二金属电极与所述第一y分支光波导右臂两侧的第一金属电极和第二金属电极错开设置。

技术总结
本发明涉及硅光子与光电子集成领域，具体公开了一种硅光子集成发射器芯片，包括硅基底，所述硅基底上设置有DFB激光器、光波导、第一金属电极和第二金属电极，所述DFB激光器被倒置安装在所述硅基底的上端面的左上方，所述光波导与DFB激光器的发射端相连；所述第一金属电极设置在所述光波导一侧且远离DFB激光器的一侧上，所述第二金属电极设置在光波导的另一侧。本方案能够克服调制过程中带来的额外信号噪声，提高信号传输质量和速度。提高信号传输质量和速度。提高信号传输质量和速度。


技术研发人员：卢静 刘睿强 李庆 黄伟 罗先慧 张鑫
受保护的技术使用者：浙江光特科技有限公司
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/7/4