[發(fā)明專利]一種光偏振調(diào)制器及光偏振調(diào)制的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711381952.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN109946790B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周換穎;沈百林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興光電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/126
• 分類號(hào): G02B6/126;G02B6/10
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 孫浩

本發(fā)明公開了一種光偏振調(diào)制器及光偏振調(diào)制的方法，涉及光通信領(lǐng)域。本發(fā)明公開的光偏振調(diào)制器，包括：光分束器，將輸入的光信號(hào)分為兩束能量相同的光信號(hào)；相移臂，根據(jù)接收到的電學(xué)信號(hào)調(diào)整加載相位差，調(diào)整輸入的兩束光信號(hào)之間的相位差；2*2光合束器，將相移臂輸出的相位相差為0的兩束光信號(hào)，合束從下端口輸出，將相移臂輸出的相位相差為π的兩束光信號(hào)，合束從上端口輸出；偏振旋轉(zhuǎn)合束器，將2*2光合束器的下端口輸出的光信號(hào)保持原有偏振狀態(tài)合并成一束光信號(hào)后輸出，將2*2光合束器的上端口輸出的光信號(hào)的偏振狀態(tài)進(jìn)行偏振旋轉(zhuǎn)再合并成一束光信號(hào)后輸出。本申請(qǐng)技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的光偏振調(diào)制，便于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光偏振調(diào)制器及光偏振調(diào)制的方法。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心以及虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)等技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)信息傳輸?shù)膸捄蜁r(shí)延的要求越來越高，未來光網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力將面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，有效的提升現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力變得十分迫切。光調(diào)制器是光通信網(wǎng)絡(luò)中的核心光器件，用來實(shí)現(xiàn)信息從電到光的轉(zhuǎn)變。從承載信息的角度上看，可以在光波的強(qiáng)度，相位，頻率，偏振上加載調(diào)制信號(hào)。而現(xiàn)有光通信系統(tǒng)中的高速調(diào)制器主要基于光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度和相位的調(diào)制，如何進(jìn)一步提升調(diào)制器的信息加載能力對(duì)改善光通信網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。

光偏振調(diào)制是利用外部電學(xué)信號(hào)改變光的偏振狀態(tài)，使其攜帶調(diào)制信息。目前最流行的光偏振調(diào)控方法是基于電光晶體的線性電光效應(yīng)和雙折射效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，具有時(shí)間穩(wěn)定性和電場(chǎng)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。但由于所采用的晶體材料需要特殊的生長方式和條件，與現(xiàn)有的光子集成工藝尤其是CMOS工藝不兼容，因此無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本的量產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本文提供一種光偏振調(diào)制器及光偏振調(diào)制的方法，可以解決現(xiàn)有光偏振調(diào)制器無法與光子集成工藝兼容的問題。

本文公開了一種光偏振調(diào)制器，包括輸入波導(dǎo)、光分束器、相移臂、2*2光合束器、偏振旋轉(zhuǎn)合束器以及輸出波導(dǎo)，其中：

所述光分束器，將通過所述輸入波導(dǎo)輸入的光信號(hào)分為兩束能量相同的光信號(hào)，傳輸至所述相移臂；

所述相移臂，根據(jù)接收到的電學(xué)信號(hào)調(diào)整加載相位差，按照所述加載相位差調(diào)整輸入的兩束光信號(hào)之間的相位差，并輸出至所述2*2光合束器；

所述2*2光合束器，將所述相移臂輸出的相位相差為0的兩束光信號(hào)，合束從所述2*2光合束器的下端口輸出至偏振旋轉(zhuǎn)合束器，將所述相移臂輸出的相位相差為π的兩束光信號(hào)，合束從所述2*2光合束器的上端口輸出至偏振旋轉(zhuǎn)合束器；

所述偏振旋轉(zhuǎn)合束器，將所述2*2光合束器的下端口輸出的光信號(hào)保持原有偏振狀態(tài)合并成一束光信號(hào)后輸出至所述輸出波導(dǎo)，將所述2*2光合束器的上端口輸出的光信號(hào)的偏振狀態(tài)進(jìn)行偏振旋轉(zhuǎn)再合并成一束光信號(hào)后輸出至所述輸出波導(dǎo)。

可選地，上述光偏振調(diào)制器中，所述偏振旋轉(zhuǎn)合束器為一個(gè)集成器件，或者分為偏振旋轉(zhuǎn)器和偏振合束器。

可選地，上述光偏振調(diào)制器中，所述光分束器采用普通3dB耦合器。

可選地，上述光偏振調(diào)制器中，所述光偏振調(diào)制器采用絕緣襯底上的硅(SOI)材料制成。

可選地，上述光偏振調(diào)制器中，所述光偏振調(diào)制器采用半導(dǎo)體制造工藝制成。

本文還公開了一種光偏振調(diào)制的方法，包括：

光信號(hào)通過輸入波導(dǎo)傳輸至光分束器，由所述光分束器將輸入的光信號(hào)分為兩束能量相同的光信號(hào)傳輸至相移臂；

所述相移臂根據(jù)接收到的電學(xué)信號(hào)調(diào)整加載相位差，按照所述加載相位差調(diào)整所述光分束器輸出的兩束光信號(hào)之間的相位差，并傳輸至2*2光合束器；