级联反谐振微环波束成形网络芯片的自动标定研究

本文对基于级联反谐振微环的1×N树状波束成形网络芯片进行了理论分析。该结构采用反谐振微环实现低延迟抖动、大带宽的光学真延迟,并利用树状结构来减少延迟单元的数量,可用于宽带大规模微波光子相控阵天线系统中。针对微环单元初始状态随机的问题,本团队构建了一套自动化标定系统,利用光谱与微波延迟谱联合迭代优化来精准控制微环延迟量和谐振波长。测试了基于氮化硅的1×8低损耗波束成形网络芯片中的最长路径,实现了路径中所有21个级联微环的延迟离散调节,测得最大延迟量为560 ps,延迟抖动小于11.2 ps;同时验证了3个微环的延迟连续调节,3个微环在0~8 GHz带宽内的延迟抖动小于7.5 ps。本系统可以消除微环间热串扰对微环状态标定的影响,同时降低了芯片与硬件系统的复杂度。