CN106092080B - Plc芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，包括基于输入光源用的保偏单芯FA、基于PLC的Y型分光器芯片、铌酸锂调制器芯片、基于PLC的谐振环芯片和PIN光电探测器；平面光波导Y型分光器芯片输入端耦合粘接保偏单芯FA，输出端和铌酸锂调制器芯片一端直接对准耦合；铌酸锂调制器芯片另外一端和基于PLC的谐振环芯片直接对准耦合；PIN光电探测器通过无源贴片工艺和基于PLC的谐振环芯片的输出端对准耦合；基于输入光源用的保偏单芯FA、基于PLC的Y型分光器芯片、铌酸锂调制器芯片、基于PLC的谐振环芯片和PIN光电探测器均通过混合集成技术集成在U型基板上。本发明是一种高精度、小型化、谐振式光纤陀螺用的光学器件。

Description

PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件

技术领域

本发明属于光纤传感和通信技术领域，涉及一种不同衬底材料芯片间的混合集成光学器件，尤其涉及一种高精度小型化谐振式光纤陀螺用的混合集成光学器件。

背景技术

集成光学的概念是基于采用微刻蚀技术在平面衬底上制作光波导元器件，与集成电子学一样，它提供批量生产过程中将几种功能集成到同一个光路上的潜力，同时又利于实现小型化和减少光学连接。因此，采用多功能集成光学器件很早就被人们认为是研制陀螺的一种非常有前途的技术途径。最典型的集成光学器件的例子就是集成光学调制器，也称为Y波导调制器。它集成了高于50dB消光比的偏振器、Y型分束器和两个相位调制器，实现了光纤陀螺仪所要求的分束器、偏振器和调制器三种功能，从而有利地减小了光学器件的数目和体积，并使调制信号的驱动变得更为简便。这种采用集成光学相位调制器(Y波导)结构作为高性能光纤陀螺的最佳技术方案目前被广泛接受。同样将光源、探测器、分光器、耦合器、谐振环腔集成为一体也能有效地进行小型化，混合集成及单片集成器件成为未来发展的方向。

混合集成的封装技术就是将无源波导芯片和光电有源芯片通过扩束准直或聚焦，光路转换等光学结构实现高效率光电转换，在混合集成的光电子集成回路中，光子器件和电子器件根据各自器件的所选材料、采用的结构和制作工艺的不同，分别制作在不同的衬底材料上，通过焊接、耦合对准等封装技术固化组合在一起，混合集成的光电子集成回路具有单个器件可优化程度高，产品成品率高，可充分发挥光子无源器件和电子有源器件的各自性能，选择各功能器件灵活性更高等优点。因此，混合集成技术在光通信及光传感领域应用广泛。

随着惯性技术的发展，应用领域对惯性系统的体积、重量要求越来越高，不同领域对系统的精度要求也各有不同，集成化、小型化的光纤陀螺设计成为必然。传统光纤陀螺光学系统由各个分立光学器件组成，通过光纤耦合和熔接连接而成，这种形式的光纤陀螺工艺步骤繁琐，结构部件复杂，不易安装，耦合点熔接点的稳定性及可靠性较差，不能满足惯性系统小型集成化技术日益发展的需求。

发明内容

为了提高光纤陀螺的性能指标，缩小光纤陀螺的体积，实现光学陀螺集成化——即将谐振式陀螺中的光源、分光器、耦合器、电光调制器及信号探测器集成在一起，实现全固态陀螺，预热时间短，可应用于一些需要抗冲击、耐振动等特殊领域。本发明提供了一种高精度、小型化、谐振式光纤陀螺用的二氧化硅平面光波导(PLC)和铌酸锂调制器混合集成光学器件，是将分光器、耦合器、电光调制器及信号探测器通过混合集成技术，集成在一个基板上。

本发明所采用的技术方案是：一种PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：包括铌酸锂调制器芯片和谐振环芯片，所述铌酸锂调制器芯片、谐振环芯片的对接处设置有实现降低端面回损的倾斜耦合面；谐振环芯片的输入波导与铌酸锂调制器芯片的输出波导相对应耦合、谐振环芯片的输出波导与铌酸锂调制器芯片的输入波导相对应耦合，耦合波导之间设置有3°至8°的夹角。

作为优选，所述耦合波导之间设置夹角为5°。

作为优选，所述铌酸锂调制器芯片、谐振环芯片的对接处的倾斜耦合面为呈10°角倾斜的平行四边形。

作为优选，所述谐振环芯片包括谐振环腔输出锥形波导、谐振环腔输入锥形波导、谐振环腔传输波导，所述谐振环腔输出锥形波导、谐振环腔输入锥形波导的耦合端设置有相对其耦合面5°的倾斜角，所述铌酸锂调制器芯片的输入、输出波导相对其耦合面不做倾斜设置。

作为优选，所述谐振环芯片是基于平面光波导工艺的芯片。

作为优选，进一步包括基于输入光源用的保偏单芯FA、基于PLC的Y型分光器芯片、PIN光电探测器；所述平面光波导Y型分光器芯片输入端与所述保偏单芯FA直接对准耦合，输出端和所述铌酸锂调制器芯片一端直接对准耦合；所述铌酸锂调制器芯片另外一端和基于PLC的谐振环芯片直接对准耦合；所述PIN光电探测器和基于PLC的谐振环芯片的输出端直接对准耦合。

作为优选，所述基于PLC的Y型分光器芯片与所述铌酸锂调制器芯片的耦合端面紧贴，耦合端面通过光学紫外胶粘接，起折射率匹配和固定作用；所述铌酸锂调制器芯片与基于PLC的谐振环芯片发的耦合端面紧贴，耦合端面通过光学紫外胶粘接，在分布耦合过程中设置辅助保偏输入光纤来监控输出光功率；所述PIN光电探测器通过无源贴片工艺和基于PLC的谐振环芯片的输出端直接对准耦合。

作为优选，所述保偏单芯FA为慢轴输入，和铌酸锂调制器芯片起偏轴向保持一致；保持器件的单偏振传输，消除PDL对谐振环芯片的影响。

作为优选，所述保偏单芯FA和Y型分光器输入锥形波导边缘粘接，中间滴光学紫外胶固化；利用平面光波导的保偏特性，实现单偏振传输。

作为优选，所述Y型分光器芯片基于平面光波导工艺实现，设置传输波导和分光波导两部分，芯片10°角倾斜切片，成平行四边形；相比铌酸锂基底的分光器，PLC波导传输损耗小，相对折射率差大，可以实现更小的波导弯曲半径，减小器件尺寸。

作为优选，所述谐振环芯片基于平面光波导工艺实现，设置谐振环腔输出锥形波导、谐振环腔输入锥形波导和谐振环腔传输波导，芯片10°角倾斜切片，成平行四边形；所述谐振环腔输出锥形波导、谐振环腔输入锥形波导均倾斜5°角；采用基于PLC的微环谐振腔芯片代替保偏光纤环，实现PLC芯片和铌酸锂调制器芯片间的直接耦合对准，去掉了芯片间连接的保偏FA及光纤熔接点，减小了封装体积，简化了光纤陀螺的工艺步骤。

作为优选，所述Y型分光器芯片和谐振环芯片输入输出端为模场转换结构锥形波导，输入端锥形波导和光纤模场匹配，输出端锥形波导和铌酸锂调制器芯片模场匹配，Y型分光器传输波导和谐振环腔输入锥形波导的传输波导分别与铌酸锂调制器芯片传输波导输入端、输出端之间成5°夹角；模场转换结构锥形波导，使PLC芯片传输波导和LN调制器芯片传输波导之间模场匹配，芯片间直接耦合损耗小，实现端面约0.2dB的耦合损耗，与铌酸锂调制器芯片和光纤耦合损耗相近，同时输入端、输出端之间成5°夹角设计能有效降低由于二氧化硅波导和铌酸锂波导折射率不匹配导致的回波损耗，省去芯片端面间镀膜工艺步骤。

作为优选，所述铌酸锂调制器芯片包括大面积接地电极、行波调制电极、两条铌酸锂调制波导、两条铌酸锂传输波导；所述铌酸锂调制器芯片调制电极周围设计大面积接地电极，并通过金丝键合，使接地线将调制电极包裹形成屏蔽罩；具有减小电极间的串扰和防止外界电磁波干扰的作用。

作为优选，所述铌酸锂调制波导和铌酸锂传输波导均为直条型波导，两条铌酸锂调制波导间距为d，d＞5mm；可以非常有效的减小调制电极之间的电串扰和调制波导之间的光串扰。

作为优选，所述铌酸锂调制器芯片厚度比Y型分光器芯片和谐振环芯片大0.3mm；所述铌酸锂调制器芯片高度突出，铌酸锂调制器芯片底面跟U型基板的U型凹面直接粘接，粘接用胶为导热硅胶；所述基于输入光源用的保偏单芯FA、基于PLC的Y型分光器芯片、铌酸锂调制器芯片、基于PLC的谐振环芯片和PIN光电探测器与U型基板之间设置有U型垫片，U型垫片的U型面向上，底面跟U型基板直接粘接，粘接用胶为热固化胶；所述U型垫片的U型槽宽度与铌酸锂调制器芯片的宽度相等，其材料为膨胀系数小的石英材料；U型基板对耦合芯片组件具有加固作用，提高混合集成光学器件的可靠性。

本发明提供的一种PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：按照谐振环芯片的图形形状和Y形分光器芯片的图形形状制作掩膜板，对6英寸硅衬底晶元基板进行PECVD、光刻及刻蚀后，获得Y型分光器芯片及谐振环芯片；

步骤2：按照铌酸锂调制器芯片的图形形状分别制作波导层掩膜板及金属电极掩膜板，通过在铌酸锂晶体上扩散Ti离子形成波导，获得铌酸锂调制波导及铌酸锂传输波导，通过套刻、剥离工艺，获得大面积接地电极和行波调制电极；

步骤3：对Y型分光器芯片及谐振环芯片输入输出耦合端口所在的侧边缘及保偏单芯FA耦合端分别抛光打磨，对铌酸锂调制波导及铌酸锂传输波导所在的侧边缘分别抛光打磨，波导中的辐射模将进入芯片衬底被吸收或者散射，消除辐射模对光学芯片耦合端口的影响，减小辐射模对相邻调制波导的干扰；

步骤4：保偏单芯FA和Y型分光器输入锥形波导边缘粘接，中间滴光学紫外胶固化；Y型分光器芯片输出端和铌酸锂调制器芯片耦合对准，两条Y分支输出波导分别对准铌酸锂调制波导，两条Y型分光器传输波导分别对准铌酸锂传输波导，在铌酸锂调制器芯片输出端辅助光纤阵列监控输出光功率，在最佳插损值时将Y型分光器芯片和铌酸锂调制波导耦合端面用光学紫外胶粘接；去掉监控输出光功率的辅助光纤阵列，将铌酸锂调制器芯片输出端和谐振环芯片端面耦合，辅助光纤阵列监控谐振环腔输出端输出光功率,在最佳插损值时将铌酸锂调制器芯片和谐振环芯片耦合端面用光学紫外胶粘接；最终得到耦合组件；

步骤5：将耦合组件放置于U型垫片上，铌酸锂调制器芯片底面跟U型凹面直接紧贴，接触面用导热硅胶粘接；

步骤6：将面入式PIN光电探测器经由一个陶瓷垫块转换为侧面入光，然后通过无源对准贴片的工艺将陶瓷垫块粘接在U型垫片上，使PIN光电探测器的光敏面正对谐振环芯片和Y型分光器芯片的输出端；获得光学组件；

步骤7：将光学组件设置于模块盒内，底面跟盒体直接紧贴，盒体和U型垫片底面用热固化胶粘接，将铌酸锂调制器芯片的大面积接地电极和行波调制电极通过金线键合的方式跟盒体引脚相连，通过金线键合，使行波调制电极周围与大面积接地电极连接，接地线将行波调制电极包裹。

本发明的优点在于：

①本发明的光学器件采用基于PLC的微环谐振腔芯片代替保偏光纤环，实现PLC芯片和铌酸锂调制器芯片间的直接耦合对准，去掉了芯片间连接的保偏FA及光纤熔接点，减小了封装体积，简化了光纤陀螺的工艺步骤，提高了器件的稳定性；

②本发明的光学器件中通过Y型分光器芯片实现可调激光器输入光一分二的目的，相比铌酸锂基底的分光器，PLC波导传输损耗小，相对折射率差大，可以实现更小的波导弯曲半径，减小器件尺寸；

③本发明的光学器件中铌酸锂调制器芯片两条调制波导间距设计为d(d>5mm)，可以非常有效的减小调制电极之间的电串扰和调制波导之间的光串扰；

④本发明的光学器件在铌酸锂调制器芯片调制电极周围设计大面积接地电极，并通过金线键合，使接地线将调制电极包裹，具有减小电极间的串扰和防止外界电磁波干扰的作用；

⑤本发明光学芯片中的模场转换结构，使PLC芯片传输波导和LN调制器芯片传输波导之间模场匹配，芯片间直接耦合损耗小，实现端面约0.2dB的耦合损耗，与芯片和光纤耦合损耗相近；

⑥本发明的光学器件中铌酸锂调制器芯片和PLC芯片耦合端面成10°角倾斜(平行四边形)，PLC芯片传输波导和铌酸锂调制器传输波导之间有5°夹角，这种封装设计能有效降低由于二氧化硅波导(1.46)和铌酸锂波导(2.2)折射率不匹配导致的回波损耗，省去芯片端面间镀膜工艺步骤；

⑦本发明的光学器件通过U型垫片，补偿铌酸锂调制器芯片和PLC芯片之间的高度差，同时和芯片底面完全贴合粘接，对耦合芯片组件具有加固作用，提高光学器件的可靠性；

⑧本发明的光学器件将面入式光电探测器芯片经由一个陶瓷垫块转换为侧面入光，然后通过无源对准贴片的工艺和PLC芯片的输出端对准耦合，工艺步骤操作简单快捷。

附图说明

图1是本发明实施例的谐振环芯片及Y型分光器芯片和铌酸锂调制器芯片混合集成整体结构图；

图2是本发明实施例的谐振环芯片及Y型分光器芯片和铌酸锂调制器芯片耦合组件结构图

图3是本发明实施例的谐振环芯片及Y型分光器芯片和铌酸锂调制器芯片耦合组件侧视图；

图4是本发明实施例的U型垫片结构图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请见图1和图2，本发明提供的一种PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，利用混合集成技术实现铌酸锂波导芯片和PLC芯片的直接耦合对准，包括保偏单芯FA101、基于PLC的Y型分光器芯片102、铌酸锂调制器芯片103、基于PLC的谐振环芯片104、陶瓷垫块112、PIN光电探测器113、U型垫片；通过芯片特殊结构设计及混合集成封装技术，将分光器、起偏器、调制器、光学谐振环腔集成在一个U型基板114上，替代传统光纤陀螺中分立光学器件，提高了光纤陀螺光学系统的集成度。谐振环芯片104的输入波导与铌酸锂调制器芯片103的输出波导相对应耦合、谐振环芯片104的输出波导与铌酸锂调制器芯片103的输入波导相对应耦合，耦合波导之间设置有3°至8°的夹角(本实施例的耦合波导之间设置夹角为5°)。

铌酸锂调制器芯片103包括两条铌酸锂调制波导108、两条铌酸锂传输波导109、大面积接地电极106、行波调制电极107；铌酸锂调制波导108和铌酸锂传输波导109均为直条型波导，为减小调制电极之间的电串扰和光串扰，两条调制波导间距设计为d(d>5mm)，铌酸锂调制器芯片103切割成平行四边形，切割斜面为10°角，如图4所示。铌酸锂调制波导108和铌酸锂传输波导109均通过在铌酸锂晶体上扩散Ti离子形成波导，波导结构为扩散型，大面积接地电极106和行波调制电极107均为钛铂金电极，通过套刻，剥离工艺实现。

Y型分光器芯片由Y型分光器传输波导119和Y型分光器输入锥形波导105两部分组成，谐振环芯片由谐振环腔输出/输入锥形波导110a/b，谐振环腔传输波导111，谐振环腔输出端118组成。

Y型分光器芯片102和谐振环芯片104的加工是选用二氧化硅材料制作的，使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺实现，其二氧化硅的波导传输损耗为0.01dB/cm。一般平面光波导传输波导横截面为4.5x4.5um或者6umx6um，而铌酸锂调制器芯片波导为折射率渐变型，横截面为10x10um，本发明设计基于PLC的锥形波导，使得平面光波导端面和铌酸锂调制器芯片103波导模场要进行有效匹配，端面进行高效的耦合，平面光波导输入/输出锥形波导结构110如图4所示。

平面光波导Y型分光器芯片102的Y分支输出波导间距及谐振环芯片104输入波导间距均设计为d*COS(15°)/COS(10°)，和铌酸锂调制器芯片103调制波导间距匹配，Y型分光器芯片102和谐振环芯片104切割成平行四边形，切割面为10°角，芯片输入和输出波导与芯片切割面成15°，因此设计输入输出波导相对水平方向倾斜5°，如图4所示。

铌酸锂调制器芯片103上的接地电极和调制电极通过金线键合的方式和模块合体连接，两路相位相差180°的调制电信号通过盒体对应的引脚施加在两条行波调制电极107上，本发明中将键合金线使接地线将调制电极包裹，具有减小电极间的串扰和防止外界电磁波干扰的作用，减少噪声对陀螺系统的影响。

平面光波导Y型分光器芯片102输入端耦合粘接一个保偏单芯FA101，输出端和铌酸锂调制器芯片103一端直接对准耦合，耦合端面紧贴，端面缝隙点光学紫外胶117，起折射率匹配和固定作用；铌酸锂调制器芯片103的另一端和谐振环芯片104直接耦合对准，同样，耦合端面紧贴，端面缝隙点光学紫外胶117，在分布耦合过程中需要辅助保偏输入光纤116来监控输出光功率，最终得到芯片耦合组件。

铌酸锂调制器芯片103厚度比Y型分光器芯片102和谐振环芯片104大0.3mm，芯片耦合组件如图2所示，铌酸锂调制器芯片103高度突出，耦合组件放置于U型垫片上，铌酸锂调制器芯片103底面跟U型凹面115直接紧贴，粘接用胶可以是导热硅胶，U型垫块具有加固耦合组件的作用。

U型垫片设置于模块盒内，其U型面向上，底面跟盒体直接紧贴，粘接用胶可以是热固化胶，U型垫片的U型槽宽度设计与铌酸锂调制器芯片103的宽度相等，其材料为膨胀系数小的石英材料。

本发明是一种不同衬底材料芯片间的混合集成光学器件，衬底材料可以为二氧化硅平面光波导(PLC)、铌酸锂(LiNbO3)、聚合物(Polymer)等，在其中一种材料上实现无源传输波导，另一种实现光电有源部分，芯片结构可以实现多种光电器件，包括：定向耦合器，多模干涉耦合器，Y型分光器，还包括光电调制器、光电光栅，可调光衰减器。

本发明提供的一种PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件的封装方法，包括以下步骤：

步骤1：按照谐振环芯片的图形形状和Y形分光器芯片的图形形状制作掩膜板，对6英寸硅衬底晶元基板进行PECVD、光刻及刻蚀后，获得Y型分光器芯片102及谐振环芯片104；

步骤2：按照铌酸锂调制器芯片的图形形状分别制作波导层掩膜板及金属电极掩膜板，通过在铌酸锂晶体上扩散Ti离子形成波导，获得铌酸锂调制波导108及铌酸锂传输波导109，通过套刻、剥离工艺，获得大面积接地电极106和行波调制电极107；

步骤3：对Y型分光器芯片102及谐振环芯片104输入输出耦合端口所在的侧边缘及保偏单芯FA101耦合端分别抛光打磨，对铌酸锂调制波导108及铌酸锂传输波导109所在的侧边缘分别抛光打磨，波导中的辐射模将进入芯片衬底被吸收或者散射，消除辐射模对光学芯片耦合端口的影响，减小辐射模对相邻调制波导的干扰；

步骤4：保偏单芯FA101和Y型分光器输入锥形波导105边缘粘接，中间滴光学紫外胶117固化；Y型分光器芯片102输出端和铌酸锂调制器芯片103耦合对准，两条Y分支输出波导分别对准铌酸锂调制波导108，两条Y型分光器传输波导119分别对准铌酸锂传输波导108，在铌酸锂调制器芯片103输出端辅助光纤阵列监控输出光功率，在最佳插损值时将Y型分光器芯片102和铌酸锂调制波导108耦合端面用光学紫外胶117粘接；去掉监控输出光功率的辅助光纤阵列，将铌酸锂调制器芯片103输出端和谐振环芯片104端面耦合，辅助光纤阵列监控谐振环腔输出端118输出光功率,在最佳插损值时将铌酸锂调制器芯片103和谐振环芯片104耦合端面用光学紫外胶117粘接；最终得到耦合组件；

步骤5：将耦合组件放置于U型垫片上，铌酸锂调制器芯片103底面跟U型凹面115直接紧贴，接触面用导热硅胶粘接；

步骤6：将面入式PIN光电探测器113经由一个陶瓷垫块112转换为侧面入光，然后通过无源对准贴片的工艺将陶瓷垫块112粘接在U型垫片上，使PIN光电探测器113的光敏面正对Y型分光器芯片和谐振环芯片的输出端，获得光学组件；

步骤7：将光学组件设置于模块盒内，底面跟盒体直接紧贴，盒体和U型垫片底面用热固化胶粘接，将铌酸锂调制器芯片103的大面积接地电极106和行波调制电极107通过金线键合的方式跟盒体引脚相连，通过金线键合，使行波调制电极107周围与大面积接地电极106连接，接地线将行波调制电极107包裹。

本发明的二氧化硅平面光波导和铌酸锂调制器混合集成光学器件应用在光纤陀螺时，光源发出的窄线宽激光由保偏单芯FA进入锥形波导，锥形波导改变模斑的大小使其与Y型分光器芯片模斑匹配，通过Y分支波导分为功率相当，相位相同的两束光，传输光经由两条铌酸锂调制波导进行电光相位调制，变成相位相反的两束光由谐振环腔两个输入锥形波导输入谐振环腔，形成两个方向上的谐振光束，经过谐振环腔后，光波信号分别经由耦合器被光电探测器转换为输出电信号.

本发明的集成光学器件通过芯片特殊结构设计及混合集成封装技术，将分光器、起偏器、调制器、光学谐振环腔集成在一个U型的石英基板上，替代传统光纤陀螺中分立光学器件，提高了光纤陀螺光学系统的集成度，实现了小型化光学陀螺一种新的封装的方法。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：包括铌酸锂调制器芯片(103)和谐振环芯片(104)，所述铌酸锂调制器芯片(103)、谐振环芯片(104)的对接处设置有实现降低端面回损的倾斜耦合面；谐振环芯片(104)的输入波导与铌酸锂调制器芯片(103)的输出波导相对应耦合、谐振环芯片(104)的输出波导与铌酸锂调制器芯片(103)的输入波导相对应耦合，耦合波导之间设置有3°至8°的夹角；

所述谐振环芯片(104)包括谐振环腔输出锥形波导(110a)、谐振环腔输入锥形波导(110b)、谐振环腔传输波导(111)，所述谐振环腔输出锥形波导(110a)为谐振环芯片(104)的输出波导，所述谐振环腔输入锥形波导(110b)为谐振环芯片(104)的输入波导；所述谐振环腔输出锥形波导(110a)、谐振环腔输入锥形波导(110b)的耦合端设置有相对其耦合面5°的倾斜角，所述铌酸锂调制器芯片的输入、输出波导相对其耦合面不做倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述铌酸锂调制器芯片(103)、谐振环芯片(104)的对接处的倾斜耦合面为呈10°角倾斜的平行四边形。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：进一步包括基于输入光源用的保偏单芯FA(101)、基于PLC的Y型分光器芯片(102)、PIN光电探测器(113)；所述基于PLC的Y型分光器芯片(102)输入端与所述保偏单芯FA(101)直接对准耦合，输出端和所述铌酸锂调制器芯片(103)一端直接对准耦合；所述铌酸锂调制器芯片(103)另外一端和基于PLC的谐振环芯片(104)直接对准耦合；所述PIN光电探测器(113)和基于PLC的谐振环芯片(104)的输出端直接对准耦合。

4.根据权利要求3所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述保偏单芯FA(101)为慢轴输入，和铌酸锂调制器芯片(103)起偏轴向保持一致。

5.根据权利要求3所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述保偏单芯FA(101)和Y型分光器输入锥形波导(105)边缘粘接，中间通过光学紫外胶(117)粘接。

6.根据权利要求3所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述Y型分光器芯片(102)基于平面光波导工艺实现，设置传输波导和分光波导两部分，芯片10°角倾斜切片，成平行四边形。

7.根据权利要求1所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述铌酸锂调制器芯片(103)包括大面积接地电极(106)、行波调制电极(107)、两条铌酸锂调制波导(108)、两条铌酸锂传输波导(109)，所述铌酸锂调制波导(108)是铌酸锂调制器芯片(103)的输出波导，铌酸锂传输波导(109)是铌酸锂调制器芯片(103)的输入波导；所述铌酸锂调制器芯片(103)的行波调制电极周围设计大面积接地电极(106)，并通过金丝键合，使接地线将行波调制电极包裹形成屏蔽罩。

8.根据权利要求7所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述铌酸锂调制波导(108)和铌酸锂传输波导(109)均为直条型波导，两条铌酸锂调制波导(108)间距为d，d＞5mm。

9.根据权利要求3所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述铌酸锂调制器芯片(103)厚度比Y型分光器芯片(102)和谐振环芯片(104)大0.3mm；所述铌酸锂调制器芯片(103)高度突出，铌酸锂调制器芯片(103)底面跟U型基板(114)的U型凹面(115)直接粘接，粘接用胶为导热硅胶；所述基于输入光源用的保偏单芯FA(101)、基于PLC的Y型分光器芯片(102)、铌酸锂调制器芯片(103)、基于PLC的谐振环芯片(104)和PIN光电探测器(113)均通过混合集成技术集成在U型基板(114)上。

10.根据权利要求9所述的PLC芯片和铌酸锂调制器混合集成光学器件，其特征在于：所述基于输入光源用的保偏单芯FA(101)、基于PLC的Y型分光器芯片(102)、铌酸锂调制器芯片(103)、基于PLC的谐振环芯片(104)和PIN光电探测器(113)与U型基板(114)之间设置有U型垫片，U型垫片的U型面向上，底面跟U型基板(114)直接粘接，粘接用胶为热固化胶；所述U型垫片的U型槽宽度与铌酸锂调制器芯片(103)的宽度相等，其材料为膨胀系数小的石英材料。