集成光学芯片及光学陀螺仪的制作方法

本申请属于传感仪器，尤其涉及一种集成光学芯片及光学陀螺仪。

背景技术：

1、光学陀螺仪是一种用于检测运动物体方位的光学传感仪器，光学陀螺仪在武器制导、航天航空、自动化控制等领域得到广泛运用。随着技术的发展，光学陀螺仪的研究不断的在朝着芯片化的方向发展，以提高光学陀螺仪结构紧凑度，降低光学陀螺仪的体积与重量。

2、在现有的光学陀螺仪中，光学陀螺仪中光源的工作稳定性十分重要，为光纤陀螺提供一个稳定的、可靠的光信号，以便进行旋转的测量和检测。只有通过光源提供的稳定光信号，才能准确地测量出陀螺仪所受到的旋转影响，实现精确的角速度测量。当光源的工作稳定性受到影响时，将极易影响光学陀螺仪的测量精度。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种集成光学芯片及光学陀螺仪，旨在采集光源发出光的光学参数，以较好的监测光学陀螺仪的测量精度。

2、第一方面，本申请实施例提供一种集成光学芯片，集成光学芯片用于光学陀螺仪，集成光学芯片包括衬底、第一耦合器、监测器、第二耦合器以及起偏器，第一耦合器设置于衬底并用于与光源和探测器连接；监测器设置于衬底并与第一耦合器连接，监测器用于采集光源发出光的光学参数；第二耦合器设置于衬底并用于与光学陀螺仪的干涉环连接；起偏器设置于衬底并连接于第一耦合器与第二耦合器之间。

3、根据本申请第一方面的实施方式，光学参数包括光功率和/或波长。

4、根据本申请第一方面的前述任一实施方式，光学参数包括光功率，监测器包括光功率计；和/或，光学参数包括波长，监测器包括光谱仪。

5、根据本申请第一方面的前述任一实施方式，第一耦合器包括第一波导、第二波导、第三波导以及第四波导，第一波导用于与光源连接，第二波导用于与探测器连接，第三波导与起偏器连接，第四波导与监测器连接。

6、根据本申请第一方面的前述任一实施方式，集成光学芯片还包括光源，光源与第一波导连接；和/或，集成光学芯片还包括探测器，探测器与第二波导连接。

7、根据本申请第一方面的前述任一实施方式，第一耦合器与第二耦合器分设于起偏器在第一方向上的两侧，监测器位于起偏器在第二方向上的一侧，其中，第一方向与第二方向相交。

8、根据本申请第一方面的前述任一实施方式，集成光学芯片还包括设置于衬底的相位调制器，相位调制器用于调制第二耦合器中光的相位。

9、根据本申请第一方面的前述任一实施方式，第二耦合器包括第五波导、第六波导以及第七波导，第五波导与起偏器连接，第六波导与第七波导用于与干涉环连接，相位调制器包括调制电极，调制电极设置于第六波导的两侧，和/或，调制电极设置于第七波导的两侧。

10、根据本申请第一方面的前述任一实施方式，第一耦合器包括多模干涉耦合器、定向耦合器中的至少一种；和/或，第二耦合器包括多模干涉耦合器、定向耦合器中的至少一种。

11、第二方面，本申请实施例提供一种光学陀螺仪，光学陀螺仪包括干涉环和前述第一方面任一实施方式中的集成光学芯片，第二耦合器与干涉环连接。

12、本申请实施例提供的一种用于光学陀螺仪的集成光学芯片包括衬底、第一耦合器、监测器、第二耦合器以及起偏器。第一耦合器、第二耦合器以及起偏器设置于衬底，起偏器连接于第一耦合器与第二耦合器之间。第一耦合器用于与光源连接，使得第一耦合器可用于将光源发出的光传递至起偏器，使得起偏器可将光源发出的光起偏以转化成偏振光。第二耦合器用于与干涉环连接，使得第二耦合器可将在起偏器内完成起偏的光传递至干涉环。第一耦合器还用于与探测器连接，使得第二耦合器可将从干涉环发回的光通过第一耦合器传递至探测器，从而能够实现光学陀螺仪的测量工作。通过设置用于采集光的光学参数的监测器与第一耦合器相连接，使得监测器可采集从光源发出的光的光学参数，以能够较为直接的判断从光源发出的光的可靠性，便于操作人员能够较为及时的判断光源的工作稳定性，从而能够较好的判断光学陀螺仪的测量结果的准确性，即能够较好的监测光学陀螺仪的测量精度。

技术特征：

1.一种集成光学芯片，用于光学陀螺仪，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的集成光学芯片，其特征在于，所述光学参数包括光功率和/或波长。

3.根据权利要求2所述的集成光学芯片，其特征在于，所述光学参数包括光功率，所述监测器包括光功率计；

4.根据权利要求1所述的集成光学芯片，其特征在于，所述第一耦合器包括第一波导、第二波导、第三波导以及第四波导，所述第一波导用于与所述光源连接，所述第二波导用于与所述探测器连接，所述第三波导与所述起偏器连接，所述第四波导与所述监测器连接。

5.根据权利要求4所述的集成光学芯片，其特征在于，所述集成光学芯片还包括光源，所述光源与所述第一波导连接；

6.根据权利要求1所述的集成光学芯片，其特征在于，所述第一耦合器与所述第二耦合器分设于所述起偏器在第一方向上的两侧，所述监测器位于所述起偏器在第二方向上的一侧，其中，所述第一方向与所述第二方向相交。

7.根据权利要求1至6任一项所述的集成光学芯片，其特征在于，所述集成光学芯片还包括设置于所述衬底的相位调制器，所述相位调制器用于调制所述第二耦合器中光的相位。

8.根据权利要求7所述的集成光学芯片，其特征在于，所述第二耦合器包括第五波导、第六波导以及第七波导，所述第五波导与所述起偏器连接，所述第六波导与所述第七波导用于与所述干涉环连接，所述相位调制器包括调制电极，所述调制电极设置于所述第六波导的两侧，和/或，所述调制电极设置于所述第七波导的两侧。

9.根据权利要求1至6任一项所述的集成光学芯片，其特征在于，所述第一耦合器包括多模干涉耦合器、定向耦合器中的至少一种；

10.一种光学陀螺仪，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种集成光学芯片及光学陀螺仪。该集成光学芯片用于光学陀螺仪，集成光学芯片包括衬底、第一耦合器、监测器、第二耦合器以及起偏器，第一耦合器设置于衬底并用于与光源和探测器连接；监测器设置于衬底并与第一耦合器连接，监测器用于采集光源发出光的光学参数；第二耦合器设置于衬底并用于与光学陀螺仪的干涉环连接；起偏器设置于衬底并连接于第一耦合器与第二耦合器之间。本申请提供的集成光学芯片能够采集光源发出光的光学参数，以较好的监测光学陀螺仪的测量精度。

技术研发人员：许文渊,任卓恒,刘文宣,潘阳,张权,邱小锋,邹伟
受保护的技术使用者：重庆自行者科技有限公司
技术研发日：20230816
技术公布日：2024/3/24