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公开(公告)号：CN117872544B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410275168.7
申请日：2024-03-12
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供了一种硅‑锆钛酸铅异质光电融合单片集成系统，涉及光电集成技术领域，包括：硅‑锆钛酸铅晶圆和光电集成系统链路，硅‑锆钛酸铅晶圆包括的硅衬底、二氧化硅埋氧层、硅薄膜层和二氧化硅包埋层从下至上依次生长，锆钛酸铅薄膜层平行于硅薄膜层并内设于二氧化硅包埋层中部；光电集成系统链路包括第一光路器件、第二光路器件和电路器件，第一光路器件和电路器件设于硅薄膜层上，第二光路器件设于锆钛酸铅薄膜层上；第一光路器件与第二光路器件进行光信号传输，电路器件与第一光路器件、第二光路器件进行电信号传输。本发明能够解决现有纯硅CMOS兼容光电集成系统传输带宽受限的问题。
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公开(公告)号：CN118554257A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410995410.8
申请日：2024-07-24
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/10
摘要： 本发明提供了一种非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，包括：C+L波段光源，用于产生C+L波段激光；第一模斑转换器，用于调节C+L波段激光的光斑形状，得到第一光信号；宽带可调谐滤波芯片，包括级联的两个非易失性相变材料异质集成的微环谐振器，用于基于热反馈调控实现第一光信号的波长的可调谐；第二模斑转换器，用于调节波长调谐后的第一光信号的光斑形状，得到第二光信号；光放大器，用于对第二光信号进行放大后输出激光。该激光器能够解决在宽波长范围内实现稳定集成外腔激光器的超低线宽的问题。
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公开(公告)号：CN117878717A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410275170.4
申请日：2024-03-12
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供了一种飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，涉及光器件集成技术领域，包括：硅衬底、二氧化硅埋氧层和二氧化硅包埋层从下至上依次生长；硅波导层，设于二氧化硅埋氧层上，位于二氧化硅包埋层内部；二氧化硅包埋层包括第一区域、第二区域和第三区域，第一区域包括量子点激光器阵列，第二区域包括调制器阵列，第三区域包括光波导阵列，量子点激光器阵列、调制器阵列与光波导阵列呈同一方向排布，量子点激光器阵列的输出端面的高度与调制器阵列的输入端面的高度不同，每组量子点激光器阵列与调制器阵列通过光波导阵列对应连接。本发明能够解决量子点激光器与调制器之间模斑尺寸匹配与空间对准问题，更好实现光电单片集成。
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公开(公告)号：CN114665967A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202011542119.3
申请日：2020-12-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供一种基于波分复用的片上光电收发引擎，包括：发射单元，用于将第一数字电信号转换为光信号，包括依次连接的第一串并转换器、微环控制驱动、微环调制器和发射波导，以及连接所述发射波导输入端的激光器，所述微环控制驱动为至少两个，所述微环调制器与所述微环控制驱动数量相同；接收单元，用于将所述光信号转换为第二数字电信号，包括依次连接的接收波导、微环滤波器、光电探测器、跨阻放大器和第二串并转换器，所述微环滤波器为至少两个，所述光电探测器和跨阻放大器均与所述微环滤波器数量相同。本发明通过串并行转换的方式将多路电信号转换为不同波长的光信号在同一波导中同时传输，有效提高了传输数据容量。
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公开(公告)号：CN114660710A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202011542278.3
申请日：2020-12-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供一种晶圆级光互连与交换片上系统，包括：片间交换模块，用于实现片间互连，包括第一激光阵列和至少两组片间互连波导；片内计算存储模块，用于片内节点数据的接收、存储、计算和发射，包括第二激光阵列和第二光电收发引擎；中央交换节点模块，与所述片间交换模块或所述片内计算存储模块互连，用于实现片内节点数据之间的信号路由或片间的信号交换，包括第一光电收发引擎；其中，第一激光阵列作为第一光电收发引擎的激光输入，第二激光阵列作为第二光电收发引擎的激光输入，第二光电收发引擎通过波导连接第一光电收发引擎。本发明实现了光电芯片混合集成，在单片上实现了光电互联，降低了互连损耗，提升了互连密度。
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公开(公告)号：CN117878717B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410275170.4
申请日：2024-03-12
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供了一种飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，涉及光器件集成技术领域，包括：硅衬底、二氧化硅埋氧层和二氧化硅包埋层从下至上依次生长；硅波导层，设于二氧化硅埋氧层上，位于二氧化硅包埋层内部；二氧化硅包埋层包括第一区域、第二区域和第三区域，第一区域包括量子点激光器阵列，第二区域包括调制器阵列，第三区域包括光波导阵列，量子点激光器阵列、调制器阵列与光波导阵列呈同一方向排布，量子点激光器阵列的输出端面的高度与调制器阵列的输入端面的高度不同，每组量子点激光器阵列与调制器阵列通过光波导阵列对应连接。本发明能够解决量子点激光器与调制器之间模斑尺寸匹配与空间对准问题，更好实现光电单片集成。
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公开(公告)号：CN114660710B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202011542278.3
申请日：2020-12-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供一种晶圆级光互连与交换片上系统，包括：片间交换模块，用于实现片间互连，包括第一激光阵列和至少两组片间互连波导；片内计算存储模块，用于片内节点数据的接收、存储、计算和发射，包括第二激光阵列和第二光电收发引擎；中央交换节点模块，与所述片间交换模块或所述片内计算存储模块互连，用于实现片内节点数据之间的信号路由或片间的信号交换，包括第一光电收发引擎；其中，第一激光阵列作为第一光电收发引擎的激光输入，第二激光阵列作为第二光电收发引擎的激光输入，第二光电收发引擎通过波导连接第一光电收发引擎。本发明实现了光电芯片混合集成，在单片上实现了光电互联，降低了互连损耗，提升了互连密度。
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公开(公告)号：CN117872544A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410275168.7
申请日：2024-03-12
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供了一种硅‑锆钛酸铅异质光电融合单片集成系统，涉及光电集成技术领域，包括：硅‑锆钛酸铅晶圆和光电集成系统链路，硅‑锆钛酸铅晶圆包括的硅衬底、二氧化硅埋氧层、硅薄膜层和二氧化硅包埋层从下至上依次生长，锆钛酸铅薄膜层平行于硅薄膜层并内设于二氧化硅包埋层中部；光电集成系统链路包括第一光路器件、第二光路器件和电路器件，第一光路器件和电路器件设于硅薄膜层上，第二光路器件设于锆钛酸铅薄膜层上；第一光路器件与第二光路器件进行光信号传输，电路器件与第一光路器件、第二光路器件进行电信号传输。本发明能够解决现有纯硅CMOS兼容光电集成系统传输带宽受限的问题。
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公开(公告)号：CN114665967B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202011542119.3
申请日：2020-12-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供一种基于波分复用的片上光电收发引擎，包括：发射单元，用于将第一数字电信号转换为光信号，包括依次连接的第一串并转换器、微环控制驱动、微环调制器和发射波导，以及连接所述发射波导输入端的激光器，所述微环控制驱动为至少两个，所述微环调制器与所述微环控制驱动数量相同；接收单元，用于将所述光信号转换为第二数字电信号，包括依次连接的接收波导、微环滤波器、光电探测器、跨阻放大器和第二串并转换器，所述微环滤波器为至少两个，所述光电探测器和跨阻放大器均与所述微环滤波器数量相同。本发明通过串并行转换的方式将多路电信号转换为不同波长的光信号在同一波导中同时传输，有效提高了传输数据容量。
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公开(公告)号：CN114665968B
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202011542171.9
申请日：2020-12-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H04B10/40 , H04B10/50 , H04B10/516 , H04B10/572
摘要： 一种片上光电收发引擎，包括：发射单元，用于将串行数字电信号调制转变为并行输出的多路光信号，包括依次连接的第一串并转换器、微环控制驱动、微环调制器和发射波导，以及连接发射波导输入端的激光阵列，微环调制器为至少两个，微环控制驱动和发射波导均与微环调制器数量相同；接收单元，用于将多路光信号转换为单路数字电信号，包括依次连接的接收波导、光电探测器、跨阻放大器和第二串并转换器，接收波导、光电探测器和跨阻放大器均与微环调制器数量相同。本发明结构简单，易于集成，具有可拓展性，将信号分成多路传输多路处理，减少了调制速率上的限制。并且，利用了光信号传输的高带宽、高容量、高抗扰的特点，提高了数据的传输质量。
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