[發明專利]一種線性相位調制實現PAM4調制碼的光芯片

在審

• 申請號: 201910945450.0
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110727051A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 孔祥君;高軍毅
• 申請（專利權）人: 深圳市中興新地技術股份有限公司
• 主分類號: G02B6/125
• 分類號: G02B6/125;G02F1/035;H04B10/54
• 代理公司: 44321 深圳市碩法知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王久明

本發明涉及一種線性相位調制實現PAM4調制碼的光芯片，包括分波的等分Y分支光波導、合波的等分Y分支光波導、兩個作為線性電光相位調制臂的電光調制光波導，分波的等分Y分支光波導的輸入端通過輸入模場耦合光波導與光源相連接導通，兩個電光調制光波導對應連接導通分波的等分Y分支光波導的兩個輸出端與合波的等分Y分支光波導的兩個輸入端，合波的等分Y分支光波導的輸出端連接有輸出模場耦合光波導；每個電光調制光波導上均設置有控制線性相位變化的與外接射頻信號源相連接的相位控制電極。該發明使用一個激光光源，通過線性相位調制就可實現PAM4調制碼型，集成度高，實現方式簡單，成本低，體積小，應用范圍更廣。

技術領域

本發明涉及光通信領域，尤其是一種體積小、實現方式簡單、集成度高的線性相位調制實現PAM4調制碼的光芯片。

背景技術

5G時代對網絡傳輸速率有了更高的需求，對系統容量的要求也越來越高，為了提升高速互聯的網絡容量并降低每比特傳輸成本，引入了4電平幅度調制(PAM4，PulseAmplitude Modulation)技術來提高傳輸速率。PAM4調制方式采用4個不同的信號電平來進行信號傳輸，每個符號周期可以表示2個bit的邏輯信息(0、1、2、3)，可以有效提升帶寬利用效率，同時PAM4采用高階調制格式，能降低對光學器件性能的要求，可在不同應用場合的性能，成本，功耗和密度之間達到一個平衡。但在現有技術中，PAM4信號的產生需要兩個激光器，兩個調制器，對器件控制精度要求高，實現方式復雜，成本也相對較高，限制了其應用范圍。

發明內容

針對現有的不足，本發明提供一種體積小、實現方式簡單、集成度高的線性相位調制實現PAM4調制碼的光芯片。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種線性相位調制實現PAM4調制碼的光芯片，包括分波的等分Y分支光波導、合波的等分Y分支光波導、兩個作為線性電光相位調制臂的電光調制光波導，所述分波的等分Y分支光波導的輸入端通過輸入模場耦合光波導與光源相連接導通，所述分波的等分Y分支光波導的兩個輸出端與兩個電光調制光波導的輸入端對應連接導通，所述合波的等分Y分支光波導的兩個輸入端與兩個電光調制光波導的輸出端對應連接導通，所述合波的等分Y分支光波導的輸出端連接有輸出模場耦合光波導；每個所述電光調制光波導上均設置有控制線性相位變化的與外接射頻信號源相連接的相位控制電極。

作為優選，所述分波的等分Y分支光波導的兩個輸出端與合波的等分Y分支光波導的兩個輸入端對應連通的光路上均設置有用于靜態補償的能與外接直流電源電性連接的靜態偏置電極。

作為優選，所述輸入模場耦合光波導、分波的等分Y分支光波導、電光調制光波導、相位控制電極、合波的等分Y分支光波導、輸出模場耦合光波導是集成在同一光芯片上的。

作為優選，所述輸入模場耦合光波導、分波的等分Y分支光波導、電光調制光波導、合波的等分Y分支光波導、輸出模場耦合光波導是一體成型的鈮酸鋰薄膜光波導。

本發明的有益效果在于：該發明僅需一個激光光源，外接連續激光通過輸入模場耦合光波導與分波的等分Y分支波導導入，經過分波后形成兩路幅度相等的光，之后分別經過電光調制光波導傳輸至合波的等分Y分支光波導的輸入端，然后經由合波的等分Y分支光波導合波后通過輸出場耦合光波導將信號導出，形成完整的光回路。在每個電光調制光波導上均設置相位控制電極，通過對外接射頻信號的幅度調整，產生波導介質電場強度的調整，由于電光效應的作用使得電光調制光波導的折射率產生相應變化，導致通過兩個電光調制光波導的光產生相位差，在外接射頻信號幅度滿足PAM4信號波形時，合波光波導產生干涉效應，輸出的光幅度也就形成對應的PAM4信號波形，其實現方式更簡單，成本更低，體積可縮小十到百倍，集成度大幅提高，擴大了其應用范圍。

附圖說明

圖1是本發明實施例的原理結構示意圖；