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公开(公告)号：CN118473488A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410696093.X
申请日：2024-05-31
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H04B7/06
摘要： 本发明公开了一种波束成形系统，属于集成光电子器件技术领域，所述系统利用多个可调延时线路对调制后的连续光进行延时得到延时光信号，各个所述可调延时线路的延时范围不同，相邻两个所述可调延时线路输出的延时光信号之间的延时差相等；再利用开关阵列控制多路所述延时光信号的传输顺序，允许信号保持原序列传输或实现逆序传输；即从路径1排列至路径N或从路径N排列至路径1，使信号进入N路光电探测器和相控阵天线的延时呈两种状态；最终使得相控阵天线进行多角度的波束成形。本方案中尽管各个所述可调延时线路的延时范围不同，也可以实现超宽带高分辨率正负角度可调的波束成形。
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公开(公告)号：CN118244419A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410671888.5
申请日：2024-05-28
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于沉积硅的垂直耦合波导及其制备方法，属于半导体器件领域，包括：SOI衬底，其上定义了光波导；硅波导倏逝波耦合结构，其与待测光学器件一同制作于SOI衬底上；二氧化硅衬底，其沉积于SOI衬底之上，且其上刻蚀有凹槽；水平波导，其沉积于凹槽底部，沿水平方向延伸，且与硅波导倏逝波耦合结构相匹配；以及垂直波导，其与水平波导中光耦合出的一端相接，且沿凹槽的侧壁向上延伸。工作时，待测光学器件的水平出射光经硅波导倏逝波耦合结构耦合进水平波导并在其中传播，之后继续沿垂直波导传播，实现水平方向到垂直方向的过渡。本发明提供的耦合结构耦合效率高、一致性好，为晶圆级光学器件的在片测试提供了有力的支撑。
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公开(公告)号：CN111985153B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202010769336.X
申请日：2020-08-03
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于神经网络和遗传算法的硅基光子器件仿真方法和系统，属于半导体光电子技术领域。方法包括：将器件待优化区域划分为多个网格；随机对各网格折射率进行初始化，生成多种器件结构，并对生成的多种器件结构进行电磁仿真，对应获得不同的输出结果；利用生成的器件结构及其对应的仿真结果训练正向神经网络；采用遗传算法和训练好的正向神经网络迭代更新结构集，得到器件最终结构。本发明具有普适性和超快的设计效率，不需要复杂的迭代仿真过程，同时遗传算法的引入避免了直接训练反向网络会出现的同一性能可能对应多个结构的“一对多”问题，遗传算法的随机性也更有利于发现全局最优解。
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公开(公告)号：CN112928598B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110073533.2
申请日：2021-01-20
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种反馈式半导体激光器的调控装置，属于半导体器件领域，包括：器件区和电流反馈补偿区，器件区包括分布反馈激光器区、无源反馈区和有源反馈区，分布反馈激光器区的有源层为多量子阱结构；无源反馈区通过电光效应来调控反馈相位；有源反馈区能对信号光产生增益，补偿无源反馈区引入的损耗；激光器自身的驰豫振荡频率和反馈引入的光子光子谐振频率是激光器小信号频率响应的两个峰值。当半导体器件的温度高于初始温度时，电流反馈补偿区用于改变注入两个反馈区的电流以改变PPR频率的位置，从而对驰豫振荡频率降低进行补偿，使器件的调制带宽保持在较高值，因为无需为器件额外设置制冷装置，器件能耗较低，运行成本降低。
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公开(公告)号：CN113937620A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111024380.9
申请日：2021-09-02
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种高功率单横模半导体激光器及其控制方法，该激光器包括N面电极、N型衬底、下限制层、多量子阱有源区、上限制层、P型上包层、P型波导层和P面电极，P型波导层包括呈轴对称的第一脊波导阵列和第二脊波导阵列，第一脊波导阵列为增益波导阵列且具有增益系数γa，第二脊波导阵列为损耗波导阵列且具有损耗系数γb，第一脊波导阵列和第二脊波导阵列相互耦合，且具有基模耦合系数κ0和一阶模耦合系数κ1，第一脊波导的增益系数γa和第二脊波导的损耗系数γb独立可调且满足κ0
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公开(公告)号：CN111999802B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202010804918.7
申请日：2020-08-11
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种非易失可编程的集成光子器件及其设计方法，属于光子器件领域，集成光子器件的多模波导包括N×M个可独立调节调谐状态的逻辑单元，N和M均为正整数；每个逻辑单元包括具有凹槽且材料为硅的长方体结构以及填充在凹槽中且材料为相变材料的填充结构，且每个逻辑单元为亚波长尺寸结构。通过调节每个逻辑单元的调谐状态，在亚波长尺度调控器件折射率的分布，实现不同功能的光子器件。将相变材料与类光子晶体结构相结合，利用相变材料的非易失性、可重构特性，以及利用类光子晶体结构亚波长尺度的光场调控能力，实现非易失、可编程的超小型集成光子器件，降低器件尺寸及能耗，具有更多的调谐功能，从而实现不同功能用途。
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公开(公告)号：CN112989701A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110275752.9
申请日：2021-03-15
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G06F30/27 , H01S5/06 , H01S5/14 , G06F111/06
摘要： 本发明公开了一种SGDBR可调谐半导体激光器的波长调谐方法，属于半导体光电子技术领域，包括：直接测试待测激光器的第一电流‑波长对应关系；初始化激光器结构参数，并利用优化算法进行更新，使执行第二拟合步骤得到的电流‑波长对应关系与第一电流‑波长对应关系间的误差最小化，将此时的结构参数作为目标结构参数；第二拟合步骤为：将激光器结构参数与各组前、后光栅区电流分别组合后输入波长预测神经网络，得到对应的输出波长，由此得到第二电流‑波长对应关系；将多组前、后光栅区电流分别与目标结构参数组合后，输入波长预测神经网络，得到实际的电流‑波长对应关系。本发明能够快速找到SGDBR激光器的电流‑波长对应关系，提高波长预测精度和效率。
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公开(公告)号：CN112467516A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011253500.8
申请日：2020-11-11
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种面发射OAM光束的分布反馈激光器及其调制方法，属于半导体激光器领域，其谐振腔为FP腔，且其谐振模式为FP振荡的驻波形式；从下至上依次包括：N型衬底、下波导层、有源层、上波导层、上内包层以及上包层；有源层用于为激光器提供增益；在激光器的注入电流的作用下，有源层内的电子、空穴复合，辐射出光子，形成光场；上波导层和下波导层用于限制注入电流和光场；上内包层内刻写有选模光栅和耦合结构；选模光栅用于实现模式选择；耦合结构用于实现波导模式到目标OAM模式的耦合，形成垂直出射的OAM光束；上包层用于限制激光器横模的模场并限制载流子的注入区域。本发明能够在激光器腔内光产生OAM光束，并实现对OAM光束强度的快速调制。
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公开(公告)号：CN111025469B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201911367000.4
申请日：2019-12-26
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于多模干涉耦合器的硅基多模3dB分束器，属于集成光子器件领域，具体为：从左到右依次包括多模输入波导D1、输入区锥形耦合器E1、多模干涉波导、两个输出区锥形耦合器和两个多模输出波导；多模输入波导D1用于接收输入光束；通过调节多模输入波导D1与多模干涉波导的横向中心轴之间的纵向间距、输入区锥形耦合器E1的渐变长度和渐变最大宽度，激励多模干涉波导中的低阶导模，调节多模输出波导之间的纵向间距和所述输出区锥形耦合器的渐变长度和渐变最大宽度，使输出光束从两个多模输出波导输出。本发明解决了多模干涉耦合器在多模式输入情况下高阶导模的激励导致的输出光斑质量降低的问题。
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公开(公告)号：CN110568555B
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN201910854396.9
申请日：2019-09-10
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明属于集成光子器件领域，提供了一种亚波长多模Y分支波导，旨在解决基于现有光刻工艺分支波导最小间隙宽度不为零，导致模式失配的问题。亚波长多模Y分支波导包括一条输入主干波导和两条最小间隙宽度不为零的输出分支波导，输入主干波导包括相连的直波导和啁啾的亚波长狭缝波导，输出分支波导包括两条S型波导。在主干波导引入一段啁啾的狭缝结构，狭缝结构由N段不同的一维亚波长光栅组成。通过优化设计这N段亚波长光栅的等效宽度或等效材料折射率，可以等效实现间隙宽度从零绝热渐变的分支波导，从而解决了模式失配问题，减小了器件的额外损耗和串扰，提升了多模Y分支波导的性能。
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