[發(fā)明專利]基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410394851.9
• 申請(qǐng)日: 2014-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN104133336A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周平;楊林;丁建峰;張凡凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): G02F7/00
• 分類號(hào): G02F7/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括N個(gè)激光器、一個(gè)調(diào)制復(fù)用一體結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)光電探測(cè)器，其中，該調(diào)制復(fù)用一體結(jié)構(gòu)包含一條干線波導(dǎo)L0、N個(gè)級(jí)聯(lián)的硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器(MRR1、MRR2、......MRRN)和N條彎曲波導(dǎo)(L1、L2、......LN)，N個(gè)激光器分別與N個(gè)彎曲波導(dǎo)(L1、L2、......LN)的上載端相連接，光電探測(cè)器與干線波導(dǎo)L0的直通端相連接，N為自然數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述N個(gè)激光器輸出N個(gè)功率恒定的連續(xù)單波長(zhǎng)光信號(hào)，該N個(gè)功率恒定的連續(xù)單波長(zhǎng)光信號(hào)分別耦合進(jìn)入N條彎曲波導(dǎo)(L1、L2、......LN)的上載端，其中第i路(i＝1，2，3，......N)激光器的輸出波長(zhǎng)為λ_i，功率為P/2^N-i。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述波長(zhǎng)為λ_i的光信號(hào)被耦合進(jìn)入第i個(gè)硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器MRRi，并被第i個(gè)硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器MRRi調(diào)制復(fù)用到干線波導(dǎo)L0中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，每個(gè)硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器上具有氮化鈦熱調(diào)結(jié)構(gòu)，二進(jìn)制的電學(xué)脈沖信號(hào)(Electrical?Pulse?Signal，EPS)經(jīng)放大并加偏置信號(hào)后按位并行加載在硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器的氮化鈦熱調(diào)結(jié)構(gòu)上，對(duì)硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器中的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，待轉(zhuǎn)換的N位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)按位分別加載在N個(gè)硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器(MRR1、MRR2、......MRRN)上，通過熱光效應(yīng)或電光效應(yīng)對(duì)微環(huán)諧振器的諧振波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)微環(huán)諧振器MRRi在工作波長(zhǎng)λ_i處不諧振時(shí)，波長(zhǎng)為λ_i的光信號(hào)幾乎不受微環(huán)諧振器影響，直接由下載端輸出；當(dāng)微環(huán)諧振器MRRi諧振時(shí)，波長(zhǎng)為λ_i的光信號(hào)被耦合進(jìn)入環(huán)形波導(dǎo)，進(jìn)而耦合到干線波導(dǎo)后由直通端輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，直通端輸出的光信號(hào)經(jīng)過光電探測(cè)器接收并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后，得到輸入數(shù)字量轉(zhuǎn)換所得的模擬信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅基納米線波導(dǎo)的片上集成光學(xué)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，每一個(gè)硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器都具有波長(zhǎng)選擇性，第i個(gè)硅基納米線波導(dǎo)微環(huán)諧振器MRRi只對(duì)波長(zhǎng)為λ_i的光信號(hào)起作用。