[发明专利]马赫-曾德尔（MZ）环形光学调制器

说明书

本申请涉及马赫‑曾德尔环形光学调制器。马赫‑曾德尔环形调制器包括具有第一二极管的第一光学路径和具有第二二极管的第二光学路径。第一二极管和第二二极管中的每个通过修改光信号的相位来响应于电压信号而工作。第一光学耦合器分别向第一光学路径和第二光学路径提供第一光信号和第二光信号。第二光学耦合器耦合来自第一光学路径和第二光学路径的输出。反馈路径耦合在第二光学耦合器的输出和第一光学耦合器的输入之间。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月24日提交的法国专利申请No.1751502 的优先权，其公开内容在法律允许的最大程度上通过引用被整体并入于此。

技术领域

本公开涉及光学调制器的领域，更具体地涉及马赫-曾德尔调制器(MZM)的领域。

背景技术

也称为马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的马赫-曾德尔调制器(MZM) 是基于由光学耦合器组合的两个异相光学信号之间的干涉的光学调制器。特别地，光学耦合器的每个输出分支中的光功率将取决于耦合器输入处的光学信号之间的相位差的量。

为了提供光信号之间的可变相位差，已经提出通过施加偏置电压的二极管传播光学信号，每个光学信号的相位偏移随所施加的电压电平而变化。以这种方式，可以使用施加到二极管的电压信号来产生调制光学信号。

在接收机处的光学信号的成功解调将取决于光学信号的消光比，换句话说，光学信号的不同电平之间的光强度的差异。在现有的MZM 中，为了提供足够高以获得良好消光比的、光学信号之间的相位差，通常需要提供相对较长的二极管，例如长度在2mm-3mm之间。然而，使用相对较长的二极管在表面积和能量消耗方面具有缺点。此外，尽管已经提出实现具有反馈路径以便在一定程度上增加消光比的环形调制器，但是期望进一步增加消光比和/或降低这种调制器的能量消耗。

因此，本领域中需要一种光学调制器，其允许使用减小长度的二极管，同时保持所得光学信号的相对高的消光比。

发明内容

根据一个方面，提供了一种马赫-曾德尔(MZ)环形调制器，包括：第一光学路径，包括第一二极管，第一二极管适于接收用于修改通过第一光学路径传输的第一光信号的相位的第一电压信号；第二光学路径，包括第二二极管，第二二极管适于接收用于修改在第二光学路径中传播的第二光信号的相位的第一电压信号，其中第一电压信号在反向偏置电压电平和正向偏置电压电平之间变化；第一光学耦合器，被配置为将第一光信号和第二光信号提供给第一光学路径和第二光学路径；第二光学耦合器，被配置成耦合第一光学路径和第二光学路径；以及反馈路径，被耦合在第二光学耦合器的输出和第一光学耦合器的输入之间。

根据一个实施例，MZ环形调制器还包括适于产生第一电压信号的驱动电路，其中驱动电路适于产生高于0V并低于第一二极管和第二二极管的阈值电压的150％的正向偏置电压电平。

根据一个实施例，驱动电路适于产生具有负过冲和/或正过冲的第一电压信号。

根据一个实施例，驱动电路适于产生紧接在第一电压信号从反向偏置电压电平转变到正向偏置电压电平之后发生的过冲，并且具有正向偏置电压脉冲持续时间的5％和75％之间的持续时间。

根据一个实施例，驱动电路适于产生具有正过冲和负过冲二者的第一电压信号。

根据一个实施例，第一光学路径包括第一另外的二极管，第一另外的二极管被配置为向第一光信号引入10°和90°之间的相位偏移。

根据一个实施例，MZ环形调制器还包括控制电路，控制电路被配置为基于第二光学耦合器的第一输出信号向第一另外的二极管提供偏置电压。