[發明專利]用于外差干涉測量的移頻器以及具有此類移頻器的用于外差干涉測量的裝置

在審

• 申請號: 202080096230.6
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN115039022A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: R·格羅特
• 申請（專利權）人: 洛克利光子有限公司
• 主分類號: G02F1/025
• 分類號: G02F1/025;G02F1/01;G02F1/225
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;陳嵐

1.一種用于外差干涉測量的移頻器，其包括

芯片，

輸入波導，所述輸入波導被配置為引導光束，

至少四個相位調制器，所述至少四個相位調制器各自被布置為接收來自所述輸入波導的所述光束并被配置為調制所述光束的相位，

輸出組合器，所述輸出組合器被布置為使由每個相位調制器調制的所述光束發生干涉，

第一輸出波導，所述第一輸出波導耦合到所述輸出組合器并被配置為接收在所述輸出組合器處相長干涉的所述調制光束，以及

第二輸出波導，所述第二輸出波導耦合到所述輸出組合器并被配置為接收在所述輸出組合器處相消干涉的所述調制光束，

其中所述輸入波導、所述相位調制器、所述輸出組合器、所述第一輸出波導和所述第二輸出波導布置在所述芯片上。

2.根據權利要求1所述的移頻器，其還包括第一分離器，所述第一分離器具有兩個輸出端口并且布置在所述輸入波導與所述相位調制器之間，其中優選地，提供了四個相位調制器，并且其中進一步優選地，兩個相位調制器形成馬赫-曾德爾干涉儀的一部分，所述干涉儀分別耦合到所述第一分離器的輸出端口。

3.根據權利要求1或2所述的移頻器，其中所述第一輸出波導被配置為將從所述輸出組合器接收的所述調制光束發射到所述芯片的周圍環境。

4.根據前述權利要求中任一項所述的移頻器，其還包括具有第一輸入端口和第二輸入端口的相干檢測器，所述相干檢測器被配置為檢測在所述輸入端口和所述輸出端口處耦合的光束的振幅和/或相位的差異，其中優選地，所述相干檢測器布置在所述芯片上。

5.根據權利要求4所述的移頻器，其中所述第二輸出波導耦合到所述相干檢測器的所述第一輸入端口。

6.根據權利要求4或5所述的移頻器，其中所述第二輸入端口耦合到接收器結構，其中優選地，所述接收器結構至少部分地布置在所述芯片上，并且其中進一步優選地，所述接收器結構被配置為接收由所述第一輸出波導發射并被所述芯片的所述周圍環境反向散射的光。

7.一種用于外差干涉測量的裝置，其包括

根據前述權利要求中任一項所述的移頻器，以及

發生器，所述發生器耦合到所述相位調制器中的每一個并被配置為向述相位調制器中的每一個輸出調制信號，所述調制信號定義所述相位調制，所述調制信號具有調制頻率和調制相位，

其中所述發生器被配置為生成所述調制信號，使得至少兩個調制光束在所述輸出組合器處相消干涉。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中提供了四個相位調制器，其中優選地，所述發生器被配置為生成具有設定調制頻率和設定相位的一個修改信號，具有所述設定調制頻率和所述設定調制相位加上90°的一個修改信號，具有負設定調制頻率和所述設定調制相位的一個修改信號，以及具有所述負設定調制頻率和所述設定調制相位減去90°的一個修改信號。

9.根據權利要求7或8所述的裝置，其還包括熱控制器、布置在將所述相位調制器耦合到所述輸出組合器的輸出波導組件處的溫度傳感器和/或布置在所述輸出波導組件處的加熱器，其中優選地，所述溫度傳感器被配置為測量所述輸出波導組件的至少一部分并且/或者所述加熱器被配置為加熱所述輸出波導組件的至少一部分，其中進一步優選地，所述熱控制器基于由所述溫度傳感器檢測到的所述溫度來控制所述加熱器，使得所述輸出波導組件的光學路徑長度保持恒定。

10.根據權利要求7至9中任一項所述的裝置，其還包括將所述相位調制器連接到所述輸出組合器的輸出波導組件，其中優選地，所述輸出波導組件包括Y分支組合器和/或2×2耦合器，其中進一步優選地，所述2×2耦合器的第一輸出耦合到所述輸出組合器并且所述2×2耦合器的第二輸出耦合到控制光電檢測器。

11.根據權利要求10所述的裝置，其中所述第一輸出波導和/或所述第二輸出波導包括輸出分離器，所述輸出分離器的輸出端口耦合到控制光電檢測器。

12.根據權利要求10或11所述的裝置，其中所述發生器基于由所述控制光電檢測器輸出的值來生成所述調制信號，并且/或者所述熱控制器基于由溫度傳感器輸出的值來控制所述加熱器。