一种集成光波导电功率传感芯片及其构建的测量系统.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109946511A

(43)申请公布日2019.06.28

(21)申请号CN201910150304.9

(22)申请日2019.02.28

(71)申请人昆明理工大学

地址650093云南省昆明市五华区学府路253号

(72)发明人张家洪李佳文赵振刚李英娜李川

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种集成光波导电功率传感芯片及

其构建的测量系统

(57)摘要

本发明公开了一种集成光波导电功

率传感芯片及其构建的测量系统，芯片包

括铌酸锂晶片，用于作为基底；Y分支光

波导，用于将输入的光信号分为两部分；

第一集成光波导MZI，用于和条形电极构

成电压传感单元；第二集成光波导MZI，

用于和分段电极、环形天线构成电流传感

单元；条形电极，用于接入被测电压信

号，并在电极间产生感应电压，从而对第

一集成光波导MZI中传输的光波产生调制

作用；环形天线，用于接收被测电流周围

的磁场，并在环形天线上产生感应电流；

分段电极，用于将环形天线上产生的感应

电流转换成感应电压，从而对第二集成光

波导MZI中传输的光波产生调制作用。本

发明具有集成度高、复杂程度低、稳定性

高、抗干扰能力强、绝缘性能好等优点。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

2021-04-23授权授权

2019-07-23实质审查的生效实质审查的生效

2019-06-28公开公开

权利要求说明书

1.一种集成光波导电功率传感芯片,其特征在于:包括:

铌酸锂晶片(1),用于作为集成光波导电功率传感芯片的基底;

Y分支光波导(2),用于将输入的光信号分为两部分,分别输入与之相连的第一集成光

波导马赫增德尔干涉仪(3)和第二集成光波导马赫增德尔干涉仪(4);

第一集成光波导马赫增德尔干涉仪(3),用于和条形电极(5)一起构成电压传感单元;

第二集成光波导马赫增德尔干涉仪(4),用于和分段电极(6)以及环形天线(7)一起构成

电流传感单元;

条形电极(5),用于接入被测电压信号,并在电极间产生感应电压,从而对第一集成光波

导马赫增德尔干涉仪(3)中传输的光波产生调制作用,即将电压信号加载到光波上;

环形天线(7),用于接收被测电流周围的磁场,并在环形天线(7)上产生感应电流;

分段电极(6),用于将环形天线(7)上产生的感应电流转换成感应电压,从而对第二集成

光波导马赫增德尔干涉仪(4)中传输的光波产生调制作用,即将电流信号加载到光波

上。

2.根据权利要求1所述的集成光波导电功率传感芯片,其特征在于:所述条形电极(5)

由四片水平条形电极和两片竖直条形电极构成;其中四片水平条形电极中的两片设

置在第一集成光波导马赫增德尔干涉仪(3)的两直波导臂的内侧,另外两片设置在第

一集成光波导马赫增德尔干涉仪(3)的两直波导臂的外侧;两片竖直条形电极中左边

一片的一端与设置在第一集成光波导马赫增德尔干涉仪(3)的两直波导臂内侧的两

片平行条形电极相连接,右边一片的一端与设置在第一集成光波导马赫增德尔干涉

仪(3)的两直波导臂外侧的两片平行条形电极相连接,两片竖直条形电极的另一端分

别作为被测电压的正极与负极输入端。

3.根据权利要求1所述的集成光波导电功率传感芯片,其特征在于:所述分段电极(6)

成对出现,其中一段由设置在第二集成光波导马赫增德尔干涉仪(4)一条直波导臂两

侧的两片平行电极构成,另一段由设置在第