[發明專利]一種波分復用器和硅光集成芯片

有效

• 申請號: 202010184838.6
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN113406747B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 郭德汾;李顯堯
• 申請（專利權）人: 蘇州旭創科技有限公司
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種波分復用器，其特征在于：包括設于硅基上的至少兩個偏振控制結構和至少一個偏振無關的馬赫-曾德爾干涉儀；

單個所述偏振控制結構包括兩個輸入端口和一個輸出端口；單個所述馬赫-曾德爾干涉儀包括兩個輸入端口和一個光信號輸出端口，所述光信號輸出端口用于輸出合波光信號；所述偏振控制結構的輸出端口連接所述馬赫-曾德爾干涉儀的輸入端口；

單個所述偏振控制結構接收入射線偏振光中的兩路線偏振光，合成一路具有相互垂直的兩個線偏振態的次合波光信號輸出，并由所述馬赫-曾德爾干涉儀的一個輸入端口輸入；所述至少一個偏振無關的馬赫-曾德爾干涉儀接收所述至少兩個偏振控制結構輸出的次合波光信號，合為一路具有相互垂直的兩個線偏振態的合波光信號輸出。

2.根據權利要求1所述的波分復用器，其特征在于：所述波分復用器包括n個偏振控制結構和n-1個偏振無關的馬赫-曾德爾干涉儀，其中n為大于或等于2的整數。

3.根據權利要求1所述的波分復用器，其特征在于：所述偏振控制結構為一集成的偏振旋轉-合束器。

4.根據權利要求3所述的波分復用器，其特征在于：所述集成的偏振旋轉-合束器包括直通波導和交叉波導、分別連接所述直通波導和交叉波導的直通端口和交叉端口，以及連接所述直通波導的模式變換結構；所述直通波導與所述交叉波導組成模式復用結構；所述直通端口和交叉端口均包括條波導轉脊波導的楔形結構；所述模式變換結構為雙層楔形的模式變換結構。

5.根據權利要求1所述的波分復用器，其特征在于：所述偏振控制結構包括一偏振旋轉器和一偏振合束器。

6.根據權利要求5所述的波分復用器，其特征在于：所述偏振合束器包括三個相同的模式轉換耦合器組成，單個模式轉換耦合器包括一個單模接入波導和一個多模總線波導；

所述三個模式轉換耦合器中的第一模式轉換耦合器和第二模式轉換耦合器并列設置，第三模式轉換耦合器的多模總線波導連接第一模式轉換耦合器的多模總線波導，單模接入波導連接第二模式轉換耦合器的單模接入波導的輸出端。

7.根據權利要求1-6任一項所述的波分復用器，其特征在于：單個所述馬赫-曾德爾干涉儀包括依次連接的2×2的輸入3dB耦合器、兩個相移臂和2×2的輸出3dB耦合器；所述兩個相移臂的其中至少一個為可調相移臂；

所述輸入3dB耦合器和輸出3dB耦合器均為偏振無關的耦合器，所述相移臂上均設有偏振旋轉器。

8.根據權利要求7所述的波分復用器，其特征在于：所述馬赫-曾德爾干涉儀還包括監視探測器，所述監視探測器光連接所述輸出3dB耦合器的一個輸出端口。

9.一種硅光集成芯片，其特征在于：包括如權利要求1-8任一項所述的波分復用器。

10.根據權利要求9所述的硅光集成芯片，其特征在于：所述硅光集成芯片還包括光調制器；多路入射光信號經所述光調制器調制之后，輸出多路調制光信號；所述多路調制光信號分別經所述波分復用器的偏振控制結構的輸入端口輸入，經所述偏振控制結構和馬赫-曾德爾干涉儀之后輸出一路合波光信號。