[發明專利]基于串聯光開關的光延遲結構及數控集成光子延遲裝置

無效

• 申請號: 201310523252.8
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103529521A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 瞿鵬飛;孫力軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: G02B6/35
• 分類號: G02B6/35;G02B6/28;G02B6/42;G02B6/12
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

1.一種基于串聯光開關的數控集成光子延遲裝置，其特征在于：所述數控集成光子延遲裝置由兩段耦合光纖、兩個模斑轉換器、多個光開關（3）和多段單模波導組成；兩段耦合光纖分別記為輸入耦合光纖（1-1）和輸出耦合光纖（1-2）；所述模斑轉換器為形狀呈等腰梯形的波導，等腰梯形的長底邊形成模斑轉換器的輸入端，等腰梯形的窄底邊形成模斑轉換器的輸出端，兩個模斑轉換器分別記為輸入模斑轉換器（2-1）和輸出模斑轉換器（2-2）；所述光開關（3）為SOI-MMI光開關，光開關（3）采用雙輸入雙輸出模式；

輸入耦合光纖（1-1）的輸出端與輸入模斑轉換器（2-1）的輸入端連接，輸入模斑轉換器（2-1）的輸出端與第一光開關（3）的其中一個輸入端連接，第一光開關（3）的另一個輸入端閑置；第一光開關（3）的兩個輸出端分別通過兩段單模波導與第二光開關（3）的兩個輸入端連接；其余光開關（3）按第一光開關（3）和第二光開關（3）的連接方式依次串聯，所串聯的光開關（3）數量計為N個；

輸出耦合光纖（1-2）的輸出端與輸出模斑轉換器（2-2）的輸入端連接，輸出模斑轉換器（2-2）的輸出端與第N光開關（3）的其中一個輸出端連接，第N光開關（3）的另一個輸出端閑置；

連接每兩個光開關（3）的兩段單模波導分別記為第一單模波導（4-1）和第二單模波導（4-2），第一單模波導（4-1）的長度大于第二單模波導（4-2）的長度。

2.根據權利要求1所述的基于串聯光開關的數控集成光子延遲裝置，其特征在于：所述耦合光纖為拉錐棱鏡光纖，耦合光纖上的拉錐棱鏡對從耦合光纖的輸入端進入的光進行聚焦。

3.根據權利要求1所述的基于串聯光開關的數控集成光子延遲裝置，其特征在于：每兩個光開關（3）之間的第二單模波導（4-2）的長度一致；每兩個光開關（3）之間的第一單模波導（4-1）的長度不同。

4.根據權利要求3所述的基于串聯光開關的數控集成光子延遲裝置，其特征在于：設第一光開關（3）和第二光開關（3）之間的第一單模波導（4-1）長度為L，則第二光開關（3）和第三光開關（3）之間的第一單模波導（4-1）長度為2L，第三光開關（3）和第四光開關（3）之間的第一單模波導（4-1）長度為4L，……第N-1光開關（3）和第N光開關（3）之間的第一單模波導（4-1）長度為2^N-2L。

5.根據權利要求1所述的基于串聯光開關的數控集成光子延遲裝置，其特征在于：所述光開關（3）的結構為：光開關（3）由兩個MMI多模波導區、六條連接波導和兩個調相區組成；

六條連接波導分別形成兩條輸入波導、兩條輸出波導和兩條調相臂；兩條調相臂互相平行地設置于兩個MMI多模波導區之間，兩個調相區分別設置于兩條調相臂上；兩條輸入波導設置于其中一個MMI多模波導區的外側，形成光開關（3）的兩個輸入端，兩條輸出波導設置于另外一個MMI多模波導區的外側，形成光開關（3）的兩個輸出端；

其中，兩條輸入波導分別設置于MMI多模波導區的寬度中心線的兩側，且兩條輸入波導的位置互相對稱，MMI多模波導區上連接輸入波導的位置與MMI多模波導區的寬度中心線相距We/6，We為MMI多模波導區的寬度；兩條輸出波導的位置與兩條輸入波導的位置對稱；MMI多模波導區的長度為???????????????????????????????????????????????，為MMI多模波導區的干涉長度；

所述調相區采用PIN結，PIN結的電極上設置有引腳。

6.一種基于串聯光開關的光延遲結構，其特征在于：所述光延遲結構由多個光開關（3）和多段單模波導組成；所述光開關（3）為SOI-MMI光開關，光開關（3）采用雙輸入雙輸出模式；

第一光開關（3）的其中一個輸入端與輸入光纖連接，用于將輸入光導入光延遲結構內，第一光開關（3）的另一個輸入端閑置；第一光開關（3）的兩個輸出端分別通過兩段單模波導（4）與第二光開關（3）的兩個輸入端連接；其余光開關（3）按第一光開關（3）和第二光開關（3）的連接方式依次串聯，所串聯的光開關（3）數量計為N個；第N光開關（3）的其中一個輸出端與輸出光纖連接，用于將調制后的光從光延遲結構內導出；第N光開關（3）的另一個輸出端閑置；

連接每兩個光開關（3）的兩段單模波導分別記為第一單模波導（4-1）和第二單模波導（4-2），第一單模波導（4-1）的長度大于第二單模波導（4-2）的長度。