[发明专利]基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器

权利要求书

1.一种基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器，其特征在于，该片上集成光学数模转换器包括N个激光器、一个调制复用一体结构，以及一个光电探测器，其中，该调制复用一体结构包含一条干线波导L0、N个级联的硅基纳米线波导微环谐振器(MRR1、MRR2、......MRRN)和N条弯曲波导(L1、L2、......LN)，N个激光器分别与N个弯曲波导(L1、L2、......LN)的上载端相连接，光电探测器与干线波导L0的直通端相连接，N为自然数。

2.根据权利要求1所述的基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器，其特征在于，所述N个激光器输出N个功率恒定的连续单波长光信号，该N个功率恒定的连续单波长光信号分别耦合进入N条弯曲波导(L1、L2、......LN)的上载端，其中第i路(i＝1，2，3，......N)激光器的输出波长为λ_i，功率为P/2^N-i。

3.根据权利要求2所述的基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器，其特征在于，所述波长为λ_i的光信号被耦合进入第i个硅基纳米线波导微环谐振器MRRi，并被第i个硅基纳米线波导微环谐振器MRRi调制复用到干线波导L0中。

4.根据权利要求1或3所述的基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器，其特征在于，每个硅基纳米线波导微环谐振器上具有氮化钛热调结构，二进制的电学脉冲信号(Electrical Pulse Signal，EPS)经放大并加偏置信号后按位并行加载在硅基纳米线波导微环谐振器的氮化钛热调结构上，对硅基纳米线波导微环谐振器中的光信号进行调制。

5.根据权利要求4所述的基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器，其特征在于，待转换的N位二进制数字信号按位分别加载在N个硅基纳米线波导微环谐振器(MRR1、MRR2、......MRRN)上，通过热光效应或电光效应对微环谐振器的谐振波长进行调节，当微环谐振器MRRi在工作波长λ_i处不谐振时，波长为λ_i的光信号几乎不受微环谐振器影响，直接由下载端输出；当微环谐振器MRRi谐振时，波长为λ_i的光信号被耦合进入环形波导，进而耦合到干线波导后由直通端输出。

6.根据权利要求5所述的基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器，其特征在于，直通端输出的光信号经过光电探测器接收并进行光电转换后，得到输入数字量转换所得的模拟信号。

7.根据权利要求1所述的基于硅基纳米线波导的片上集成光学数模转换器，其特征在于，每一个硅基纳米线波导微环谐振器都具有波长选择性，第i个硅基纳米线波导微环谐振器MRRi只对波长为λ_i的光信号起作用。