[發明專利]偏振無關光接收器

在審

• 申請號: 202110393701.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113765591A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 梁迪;黃志宏
• 申請（專利權）人: 慧與發展有限責任合伙企業
• 主分類號: H04B10/61
• 分類號: H04B10/61;H04J14/02
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 初媛媛;吳麗麗

本公開涉及偏振無關光接收器。提供了用于從光纖接收光信號的系統和方法，該系統和方法包括：經由光耦合器將來自光纖的光信號耦合到第一波導和第二波導中，其中，光信號包括TE偏振光信號和TM偏振光信號，并且光耦合器將TE偏振光信號耦合到第一波導中以及將TM偏振光信號耦合到第二波導中；使來自耦合器的TE偏振光信號和TM偏振光信號均衡，以使TE偏振光信號和TM偏振光信號的光功率水平均衡；對經均衡的TE偏振光信號和TM偏振光信號進行光學組合；以及將組合的光信號發射到光電檢測器。

政府權利聲明

本發明是在協議號H98230-19-3-0002的政府支持下完成的。政府對本發明享有一定的權利。

背景技術

硅光子學可實現長距離(例如，2km至10km)的密集波分復用(DWDM)光鏈路的大規模集成。在接收器處，波導光電檢測器(例如，SiGe(硅鍺)檢測器)可以使設備帶寬與速度分離，從而在保持高響應度的同時能夠實現高帶寬(例如，40GHz)。然而，耦合到波導檢測器涉及光柵耦合器或者涉及邊緣耦合。

為了便于進行晶圓級測試和具有成本效益的封裝，光柵耦合器是用于輸入和輸出(I/O)、尤其是用于硅光子芯片的輸入和輸出的受歡迎選擇。但是，通常，光柵耦合器是偏振相關的。對于設計用于橫向電(TE)偏振光的光柵耦合器，即使在相同的波長下，對應的橫向磁(TM)偏振光也可能存在巨大的光損耗。

盡管來自光源(例如，通常為二極管激光器)的光信號是TE偏振的，但其偏振在傳統光纖中并未得到保留。因此，在接收器處，原始的TE偏振光信號變成TE偏振光與TM偏振光的混合。如果接收器端中的光柵耦合器是設計用于TE偏振的，則所接收的信號的TM部分會被浪費，并且反之亦然。

附圖說明

參照以下附圖根據一個或多個不同的實施例詳細地描述本公開。附圖僅被提供用于說明性目的，并且僅描繪典型實施例或示例實施例。

圖1是圖示了可以用來實施各實施例的示例光通信系統的簡圖。

圖2圖示了根據各種實施例的示例光接收器。

圖3是圖示了根據各種實施例的用于WDM通信系統中的示例光接收器的簡圖。

圖4是圖示了根據各種實施例的用于WDM通信系統中的另一示例光接收器的簡圖。

圖5是圖示了根據各種實施例的均衡器的示例實施方式的簡圖。

附圖并非是窮舉的，并且不將本公開限制于所公開的精確形式。

具體實施方式

本文所公開的實施例可以包括二維(2D)光柵耦合器，所述二維光柵耦合器是偏振無關的并且可以同時將傳入的光信號的TE部分和TM部分兩者分別耦合到兩個波導中(如兩個相干流中)?？梢栽?×1光組合器中組合兩個相干的信號流，所述光組合器可以被實施為例如多模干涉儀(MMI)、Y結或其他光組合器。然后可以將組合的光信號發送至光電檢測器，使得光信號可以轉換為電信號。

實施例可以包括對TE信號路徑和TM信號路徑的放大，以在組合光信號之前對它們進行增強。在一些實施例中，可以以均衡器的形式提供放大，以確保這兩個信號在組合器的輸入端處具有相同的信號強度。在進一步的實施例中，均衡器可以放大或衰減任一信號，以使信號強度均衡從而優化光組合器的性能。

由于在各種實施例中光柵耦合器和光組合器的光譜帶寬，可以同時接收具有不同波長的多個信號。實施例可以進一步包括解復用器，所述解復用器用于將所接收的信號分離成其組成部分，如用于波分復用(WDM)信號?？梢詾閃DM系統中的每個光信道提供單獨的光電二極管。