[發明專利]具有用于監控2×1光開關斷開狀態的集成光電二極管的2×1MMI的設備及方法

有效

• 申請號: 201580001721.7
• 申請日: 2015-04-03
• 公開（公告）號: CN105637396B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 帕特瑞克·杜麥思;艾瑞克·伯尼爾
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;H04J14/02
• 代理公司: 11205 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊貝貝;臧建明<國際申請>=PCT/CN

提供了具有用于監測2×1開關斷開狀態的集成光電二極管的2×1開關單元設計的設備和方法。在一實施例中，光開關包括：2×1多模干涉儀(MMI)耦合器(400)，其包括共同耦合到輸出波導(420)的兩個輸入波導(410)；以及光電檢測器(430)，其耦合到所述輸入波導(410)的第一波導的邊緣并緊鄰所述輸出波導(420)的一側設置。

本申請要求享有2014年4月4日提交的名為“具有用于監控2×1光開關斷開狀態的集成光電二極管的2×1MMI的設備及方法”的美國非臨時申請 No.14/245,481的權益，該申請據此通過引用結合在本申請中。

技術領域

本發明涉及光開關，并且在具體實施例中，涉及具有用于監控2×1光開關斷開狀態的集成光電二極管的2×1多模干涉儀(MMI)的設備及方法。

背景技術

在電信領域，硅納米線光波導被用作光子器件的平臺，例如，相干接收器的平臺。大型開關矩陣被視為該技術的一項應用，但為了實現可行的產品，仍存在一些技術挑戰。這些挑戰包括插入損耗、消光比和閉環開關控制。此外，硅納米線平臺中的鍺光檢測器已經達到成熟的水平，使多項目晶片成為可能。這樣的發展使監控器光電二極管能夠集成到開關矩陣中。輸出光路中的功率分接頭(power tap)與緊隨其后的波導光電二極管結合能夠對開關單元進行閉環操作。然而，功率分接頭會導致插入損耗，隨著多個切換階段，會累積大量的插入損耗。需要一種具有低插入損耗的改進的2×1MMI 耦合器。

發明內容

根據一個實施例，光開關包括：2×1多模干涉儀(MMI)耦合器，其包括共同耦合到輸出波導的兩個輸入波導；以及光檢測器，耦合到所述輸入波導中的第一波導的邊緣并緊鄰所述輸出波導的一側設置。

根據另一個實施例，光學芯片包括兩個彼此平行的輸入波導，以及與所述兩個輸入波導耦合的輸出波導。所述光學芯片進一步包括耦合到所述兩個輸入波導中的第一波導并緊鄰所述輸出波導設置的光檢測器，以及從所述第一波導延伸到所述光檢測器中的分支波導。

根據再一個實施例，制造光開關的方法，所述方法包括使用光刻工藝在基板上形成包括共同耦合到輸出波導的兩個輸入波導的2×1MMI耦合器，以及形成鄰近所述輸入波導中的第一波導的邊緣并緊鄰所述輸出波導的一側的光檢測器。

以上非常寬泛地概述了本發明實施例的特征，以便可以更好地理解下文對本發明的詳細描述。本發明實施例的附加特征和優點將在下文進行描述，其構成本發明權利要求的主題。本領域技術人員應理解，所公開的概念和具體實施例可以容易地用作修改或設計用于實施本發明相同目的的其他結構或過程的基礎。本領域技術人員還應認識到，這種等效構造并不偏離所附權利要求中所述的本發明的精神和范圍。

附圖說明

為了更完整的理解本發明及其優點，現結合附圖進行以下描述，其中

圖1顯示了一個2×1MMI耦合器；

圖2顯示了圖1中的2×1MMI耦合器的通過狀態(同相輸入)；

圖3顯示了圖1中的2×1MMI耦合器的阻斷狀態(異相輸入)；

圖4顯示了具有集成檢測器的改進的2×1MMI耦合器的一實施例；

圖5顯示了圖4中的改進的2×1MMI耦合器的通過狀態(同相輸入)；

圖6顯示了圖4中的改進的2×1MMI耦合器的阻斷狀態(異相輸入)；

圖7顯示了具有集成檢測器的改進的2×1MMI耦合器的另一實施例；

圖8顯示了圖7中的改進的2×1MMI耦合器的通過狀態(同相輸入)；

圖9顯示了圖7中的改進的2×1MMI耦合器的阻斷狀態(異相輸入)；