[發明專利]多模光路由狀態切換單元及多模光開關

在審

• 申請號: 202310062448.5
• 申請日: 2023-01-17
• 公開（公告）號: CN116027482A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 霍昱潔;劉思薇;付鑫;楊林
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/125;G02B6/293
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種多模光路由狀態切換單元，其特征在于，包括：

多模輸入光波導模塊，包括：

第一多模輸入光波導，用于輸入待處理的第一多模光信號；

第二多模輸入光波導，用于輸入待處理的第二多模光信號；多模波導交叉結構，包括相交匯的第一光路和第二光路，所述第一光路的一端與所述第一多模輸入光波導連接，所述第二光路的一端與所述第二多模輸入光波導連接；

多模輸出光波導模塊，包括：

第一多模輸出光波導，與所述第二光路的另一端連通，以及

第二多模輸出光波導，與所述第一光路的另一端連通；

多模微環光調制結構模塊，包括：

多模相移器，包括：

導光結構，以及

折射率調控結構，被構造成改變所述導光結構的折射率；

多模微環諧振器，諧振波長與所述導光結構的折射率相關，

所述多模微環諧振器被構造成響應于諧振波長的改變將所述第一多模光信號耦合到所述第一光路的另一端或所述第二光路的另一端，將所述第二多模光信號耦合到所述第一光路的另一端或所述第二光路的另一端。

2.根據權利要求1所述的多模光路由狀態切換單元，其特征在于，所述折射率調控結構利用熱光效應和電光效應改變所述導光結構的折射率。

3.根據權利要求1所述的多模光路由狀態切換單元，其特征在于，所述多模波導交叉結構還包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口與所述第一多模輸入光波導連通，所述第三端口與所述第二多模輸入光波導連通，所述第二端口與所述第一多模輸出光波導連通，所述第四端口與所述第二多模輸出光波導連通，其中，所述第一端口和所述第四端口分別連通所述第一光路的兩端，所述第二端口和所述第三端口分別連通所述第二光路的兩端。

4.根據權利要求3所述的多模光路由狀態切換單元，其特征在于，所述多模微環光調制結構模塊包括第一多模微環光調制結構和第二多模微環光調制結構，所述第一多模微環光調制結構設置在所述第一端口和所述第二端口之間，所述第二多模微環光調制結構設置在所述第三端口和所述第四端口之間，所述多模相移器設置在遠離所述第一光路和所述第二光路的相交匯處，所述第一端口與所述第一多模微環光調制結構的間距、所述第二端口與所述第一多模微環光調制結構的間距、所述第三端口與所述第二多模微環光調制結構的間距以及所述第四端口與所述第二多模微環光調制結構的間距均相同。

5.根據權利要求3所述的多模光路由狀態切換單元，其特征在于，所述第一多模微環光調制結構設置在所述第一多模輸入光波導和所述第一多模輸出光波導之間，所述第二多模微環光調制結構設置在所述第二多模輸入光波導和所述第二多模輸出光波導之間，所述多模相移器設置在遠離所述第一光路和所述第二光路的相交匯處，所述第一多模輸入光波導與所述第一多模微環光調制結構的間距、所述第一多模輸出光導與所述第一多模微環光調制結構的間距、所述第二多模輸入光波導與所述第二多模微環光調制結構的間距以及所述第二多模輸出光波導與所述第二多模微環光調制結構的間距均相同。

6.根據權利要求4所述的多模光路由狀態切換單元，其特征在于，所述第一多模微環光調制結構和所述第二多模微環光調制結構的多模微環諧振器的波導高度相同；所述第一多模微環光調制結構的多模微環諧振器的半徑小于所述第二多模微環光調制結構的多模微環諧振器的半徑；所述第一多模微環光調制結構的多模微環諧振器的波導寬度大于所述第二多模微環光調制結構的多模微環諧振器的波導寬度。

7.根據權利要求4所述的多模光路由狀態切換單元，其特征在于，所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口、所述第四端口與所述多模微環諧振器的傳播常數相同，所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口、所述第四端口的波導寬度介于所述第一多模微環光調制結構的多模微環諧振器的波導寬度和第二多模微環光調制結構的多模微環諧振器的波導寬度之間。