[發明專利]一種硅基集成相干光發射機芯片及發射機

有效

• 申請號: 201410539951.6
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104301041A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 周治平;王興軍;張俊龍;李田甜;余麗;蘇昭棠
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 薛晨光

1.一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，包括光耦合器、光分束器、光合束器、硅基調制器、固定相移器以及耦合偏振合束器；

TE偏振光由所述光耦合器耦合進入，并由所述光分束器分為四束功率相等的光，之后分別進入一所述硅基調制器處理后依次輸出第一調制信號光、第二調制信號光、第三調制信號光以及第四調制信號光；所述第一調制信號光經一所述固定相移器處理后，與所述第二調制信號光通過一所述光合束器進行合束；所述第三調制信號光經一所述固定相移器處理后，與所述第四調制信號光通過一所述光合束器進行合束；由所述光合束器射出的光進入所述耦合偏振合束器，進行偏振態轉換以及光合束處理后得到相干調制信號光，并耦合到光纖。

2.根據權利要求1所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述光耦合器、光分束器、光合束器、硅基調制器、固定相移器以及耦合偏振合束器之間的光路通過平面光波導形成光連接通道。

3.根據權利要求1或2所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述光耦合器耦合進的光首先經過一所述光分束器分為兩束功率相等的光，所述兩束功率相等的光分別經過一所述光分束器分為四束功率相等的光。

4.根據權利要求3所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述硅基調制器用于實現將電信號加載到光信號的功能，其包括調制光分束器、硅基相移器、調制固定相移器以及調制光合束器；

進入所述硅基調制器的光經所述調制光分束器分為功率相等的兩束光，并且分別進入一所述硅基相移器，其中一個所述硅基相移器的輸出光路上設置所述調制固定相移器，另一個所述硅相移器輸出的光與所述調制固定相移器輸出的光均進入所述調制光合束器進行合束之后射出；

通過調節加載到所述調制固定硅相移器上的電壓，使另一個所述硅相移器輸出的光與所述調制固定相移器輸出的光之間存在180度的相移差。

5.根據權利要求4所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述硅基相移器為馬赫曾德干涉儀結構；所述硅基調制器為使用槽線GS結構電極的單驅動調制器或使用共面波導GSG結構電極的雙驅動調制器。

6.根據權利要求4所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述光耦合器為一維光柵結構的光耦合器，所述一維光柵為全刻蝕光柵、淺刻蝕光柵、均勻光柵，或二元閃耀光柵。

7.根據權利要求4所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述光合束器為多模干涉儀的光合束器或Y分支的光合束器；所述光分束器為多模干涉儀的光分束器或Y分支的光分束器。

8.根據權利要求4所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述固定相移器以及調制固定相移器均用于實現光信號的固定相移。

9.根據權利要求4所述的一種硅基集成相干光發射機芯片，其特征在于，所述耦合偏振分束器為通過在絕緣體上的硅片上刻蝕周期性二維光子晶體結構形成，其將一路TE偏振態信號光轉換為TM偏振態信號光，之后進行光合束。

10.一種硅基集成相干光發射機，其特征在于，包括權利要求1至9任一項所述的一種硅基集成相干光發射機芯片。