[實用新型]具有溫度不敏感特征的光子裝置和延遲線干涉儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720499622.2
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN207037149U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加藤正樹;拉達克里希南·L·納加拉揚
• 申請（專利權(quán)）人: 穎飛公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/28;G02B6/12
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 梁麗超,劉丹

1.一種具有溫度不敏感特征的光子裝置，其特征在于，所述光子裝置包括：

第一波導(dǎo)，包括第一長度的第一材料，用于在環(huán)境溫度下傳輸具有第一峰值頻率的第一光波，所述第一材料特征在于與第一相位延遲對應(yīng)的第一分組指數(shù)；

第二波導(dǎo)，包括第二長度的第二材料，用于在相同的環(huán)境溫度下傳輸相對于所述第一光波具有時間延遲差的具有第二峰值頻率的第二光波，所述第二材料特征在于與第二相位延遲對應(yīng)的第二分組指數(shù)；

其中，所述第一相位延遲和所述第二相位延遲被配置為在環(huán)境溫度具有任何變化時改變相同的量，并且所述第一光波與所述第二光波的所述時間延遲差等于自由光譜范圍FSR的反轉(zhuǎn)值，所述自由光譜范圍被配置成使所述第一峰值頻率和所述第二峰值頻率與指定頻率網(wǎng)格中的兩個信道對準(zhǔn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子裝置，其特征在于，所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)形成在同一SOI襯底中，并且分別埋入在與所述SOI襯底的硅體至少部分地隔離的介電絕緣體覆層材料內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子裝置，其特征在于，所述第一材料包括玻璃材料，所述玻璃材料具有比氧化硅的分組指數(shù)大的分組指數(shù)和用于所述第一光波的透明度特征，并且相應(yīng)地，所述第二材料由硅組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子裝置，其特征在于，所述第一峰值頻率和所述第二峰值頻率對應(yīng)于密集波分復(fù)用(DWDM)ITU網(wǎng)格或?qū)掗g隔粗波分復(fù)用(CWDM)網(wǎng)格的兩個信道，相互頻率偏移不小于所述FSR的一半。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子裝置，其特征在于，所述光子裝置是延遲線干涉儀，所述延遲線干涉儀被配置為是使所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)分別與以1x2或2x2配置的輸入多模干涉耦合器以及以用于將兩個頻率信道組合成一個復(fù)合信號流的2x1組合器配置的輸出多模干涉耦合器耦合的交織器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子裝置，其特征在于，所述光子裝置是延遲線干涉儀，所述延遲線干涉儀被配置為是使所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)分別與以1x2分光器或2x2配置的輸入多模干涉耦合器以及以用于將混合有兩個頻率的密集信號分離為指定頻率網(wǎng)格的兩個單獨信道的2x2配置的輸出多模干涉耦合器耦合的解交織器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子裝置，其特征在于，所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)分別包括均由具有第三長度的第三材料制成的第一額外部分和第二額外部分。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光子裝置，其特征在于，所述光子裝置進一步包括設(shè)置在與所述第一長度的第一材料和所述第二長度的第二材料熱隔離的所述第三長度的第一額外部分上的加熱器，用于生成局部溫度引起的頻移，以補償?shù)谝环逯殿l率遠離由環(huán)境溫度的變化引起的指定頻率網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)信道頻率的任何偏移。

9.一種具有溫度不敏感特征的延遲線干涉儀，其特征在于，包括：

第一波導(dǎo)臂部，包括串聯(lián)連接以在環(huán)境溫度下傳輸?shù)谝环逯殿l率的第一光波的第一多個區(qū)段，所述第一多個區(qū)段中的每一個的特征在于第一多個長度中的一個和特定材料分組指數(shù)；

加熱器，靠近所述第一多個區(qū)段中的至少一個設(shè)置，以局部設(shè)定第二溫度；

第二波導(dǎo)臂部，包括串聯(lián)連接的以在相同的環(huán)境溫度下傳輸相對于所述第一光波具有時間延遲差的第二信道頻率的第二光波的第二多個區(qū)段，所述第二多個區(qū)段中的每一個的特征在于第二多個長度中的一個和特定材料分組指數(shù)；

其中，用于傳輸所述第一光波的所述第一波導(dǎo)臂部的第一相位延遲變化被配置為在環(huán)境溫度具有任何改變時等于用于傳輸所述第二光波的所述第二波導(dǎo)臂部的第二相位延遲變化，并且在所述第一光波和所述第二光波之間的時間延遲差等于與指定頻率網(wǎng)格相關(guān)聯(lián)的自由光譜范圍FSR的反轉(zhuǎn)值，并且所述第二溫度被設(shè)置為高于所述環(huán)境溫度，以引起頻移，以使至少所述第一峰值頻率與所述指定頻率網(wǎng)格的信道頻率對準(zhǔn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的延遲線干涉儀，其特征在于，所述第一波導(dǎo)臂部和所述第二波導(dǎo)臂部形成在共用SOI襯底中，并且通過由氧化硅制成的絕緣體覆層材料彼此隔離。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的延遲線干涉儀，其特征在于，所述第一峰值頻率和第二峰值頻率對應(yīng)于選自標(biāo)準(zhǔn)ITU網(wǎng)格的兩個密集波分復(fù)用(DWDM)信道，相互頻率偏移不小于所述FSR的一半。