硅基集成量子芯片、制备及测试方法

    公开(公告)号:CN112305670B

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202011409416.0

    申请日:2020-12-04

    Inventor: 李杨 陶略 甘甫烷

    Abstract: 本发明提供一种硅基集成量子芯片、制备及测试方法,将超导纳米线集成在硅波导的上方,使得超导纳米线与硅波导通过氧化硅覆盖层形成倏逝波耦合,可实现波导耦合的片上单光子探测;通过位于超导纳米线与硅波导之间的氧化硅覆盖层,可实现较高的倏逝波吸收率,且氧化硅覆盖层在生长超导纳米线时可充当掩膜,避免损伤硅波导,以降低硅波导的损耗;经CMP之后的具有较小的表面粗糙度的氧化硅覆盖层可确保超导纳米线的平整性,以减小暗计数,提高量子性能;可制备多通道的硅基集成量子芯片。本发明可实现集成化、规模化,并可靠保持高保真度的单光子信号的处理能力。

    基于偏振分束器与光电探测器的8通道结构及制作方法

    公开(公告)号:CN115188776A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202110359483.4

    申请日:2021-04-02

    Abstract: 本发明提供一种基于偏振分束器与光电探测器的8通道结构及制作方法,本发明将光电探测器与偏振分束器进行有效的结合形成8通道结构,降低了系统的偏振灵敏度,同时保持较低的损耗。8通道的设计,有效地提高了系统的带宽,满足大量数据传输的需求。本发明还对光电探测器的结构做出改进,将光电探测器的光敏层设计为圆台形,圆台形的光敏层均衡了电流传输与电流扩展这两方面的影响因素,保证光生载流子在极短的时间内扩散以使电路迅速导通。此外本发明还提供了一种通过该8通道结构测试其自身偏振隔离度的方法,通过光电探测器的光电流值得出系统的偏振隔离度,简化测试过程,同时避免测试光功率时造成的损耗等误差。

    一种量子干涉探测芯片及其测试系统

    公开(公告)号:CN112539849B

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202011299033.2

    申请日:2020-11-19

    Inventor: 陶略 李杨 甘甫烷

    Abstract: 本发明涉及一种量子干涉探测芯片,包括耦合光栅、输入定向耦合器、光栅模式分束器、输出定向耦合器和超导纳米线单光子探测器,耦合光栅用于将片外由自发参量下转换产生的纠缠光子对分别耦合进片上输入定向耦合器的两个输入端口;输入定向耦合器用于将输入的纠缠光子对转变成一个横电基模光子和一个横电二阶模光子;光栅模式分束器对入射的横电基模光和横电二阶模光都具有分光特性,实现模式上的双光子干涉;输出定向耦合器用于将模式干涉结束的一对同为横电基模或者横电二阶模的光子传输至某一输出端口;超导纳米线单光子探测器在低温下吸收一对光子并转换成电流信号被外围测试设备探测。本发明能够提高集成量子光路的密集度。

    基于氮化硅光子晶体的光分路器及其制备方法

    公开(公告)号:CN113359233A

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202110459989.2

    申请日:2021-04-27

    Abstract: 本发明提供一种基于氮化硅光子晶体的光分路器及其制备方法,该光分路器包括:自下而上依次设置的硅层、氧化硅层及氮化硅波导层;氮化硅波导层的中间部分形成有二维氮化硅光子晶体波导,两端分别形成有光栅发射器;二维氮化硅光子晶体波导包括一列沿氮化硅波导层长度方向呈周期性排布的圆形凹槽及中间部分氮化硅波导层;光栅发射器为半圆环形的同心环绕光栅且具有两个半圆环形镂空孔。采用氮化硅材料可应用的带宽大,且两个半圆环形镂空孔设计的氮化硅光栅光学损耗小,光出射效率高;另外,光分束器可实现对片外光波的收集同时对光波传输、分光形成片外出射光;最后,制备方法与CMOS工艺良好兼容,工艺简单,易于规模化生产。

    一种基于Y分支对称结构的硅基马赫曾德尔干涉仪

    公开(公告)号:CN112462469A

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202011479959.X

    申请日:2020-12-15

    Abstract: 本发明涉及一种基于Y分支对称结构的硅基马赫曾德尔干涉仪,包括输入Y分支波导和输出Y分支波导,所述输入Y分支波导和输出Y分支波导的结构相同,所述输入Y分支波导的第一输出端通过第一直波导与输出Y分支波导的第一输入端相连;所述输入Y分支波导的第二输出端与第一弯曲波导的一端相连,所述输出Y分支波导的第二输入端与第二弯曲波导的一端相连,所述第一弯曲波导的另一端与所述第二弯曲波导的另一端通过所述第二直波导相连;所述第一弯曲波导与第二弯曲波导结构相同,并沿着第二直波导的中线对称。本发明能够使得波导长度在10μm到40μm变化时具有稳定的传输效率。

    一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构

    公开(公告)号:CN112255726A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202011286995.4

    申请日:2020-11-17

    Abstract: 本发明涉及一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构,包括衬底,所述衬底上固设有一层绝缘层,所述绝缘层上设置有两根相互平行且形状尺寸相同的硅导线,每根硅导线两端均引出导线与电位测量计相连,当激光照射到硅导线时硅导线与衬底之间发生近场耦效应,且距离激光光源较近的一根硅导线完全抑制,距离激光光源较远的另一根硅导线保持亮度。本发明能够对某个特定角度的激光信号进行精确探测以及沿特定方向上进行非接触信号传输。

    一种大角度准自准直光子晶体及其准直度定量方法

    公开(公告)号:CN104570207B

    公开(公告)日:2017-12-29

    申请号:CN201510028170.5

    申请日:2015-01-20

    Abstract: 本发明提供一种大角度准自准直光子晶体及其准直度定量方法,所述大角度准自准直光子晶体至少包括:矩形晶格光子晶体介质柱;位于该光子晶体外起抗反射层作用的单排抗反射介质柱;所述光子晶体介质柱及所述抗反射介质柱处在空气介质中,可通过刻蚀SOI衬底的顶层硅得到。本发明的优点包括:基于最小二乘法来定量光子晶体等频线的准直度,改变光子晶体晶格对称性可实现准自准直光束传播,同时通过优化单排光子晶体介质柱的结构参数,可使得大角度入射光束能高效耦合进入准自准直光子晶体,制作工艺与CMOS工艺完全兼容,无需复杂工艺,加工成本低。

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