[实用新型]延迟线干涉仪的多路分用设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学通信技术，具体地，本实用新型提供一种在选择频率处具有偏振补偿的基于硅光子波导的延迟线干涉仪。

背景技术

通过现有单模光纤进行40-Gbit/s以及然后100-Gbit/s数据速率的密集波分复用(DWDM)光传输是下一代光纤通信网络的发展目标。到目前为止，大的难题一直是使通信信号减慢的光纤损伤，例如，色散。对于小于 100km的距离和1300nm的传输波长，都可以达到10Gb/s，但是除此之外，失真和衰减会带来损失。对用于每个符号传输两比特或更多比特的调制方法提出了许多方法，使得可以实现更高的通信速率。Mach-Zehnder调制器可以处理更高的数据速率，但需要与宽输出电压摆幅差分的驱动器。除了用于数据传输的光调制之外，光信号的光复用器(MUX)和解复用器 (DEMUX)是基于硅光子学的光网络的基本构件。

实用新型内容

本实用新型提供了一种偏振自补偿延迟线干涉仪的多路分用设备，所述设备包括：第一波导臂，设置在输入耦合器和输出耦合器之间；第二波导臂，设置在所述输入耦合器和所述输出耦合器之间，其中，所述第二波导臂至少与所述第一波导臂相差第一长度，以引起具有在指定光带的一个或多个信道频率处针对横电TE偏振模式和横磁TM偏振模式对齐的一个或多个通带峰值的干涉输出光谱，其中，具有对齐的横电/横磁偏振模式两者的所述一个或多个通带峰值中的每个通带峰值被多路分用至所述输出耦合器的相应端口；第二长度的双折射波导部分，插入到所述第二波导臂内，以引起在所述指定光带的一个或多个可替换的信道频率处针对横电偏振模式和横磁偏振模式对齐的一个或多个通带峰值的相移，所述第二长度选自通过预定的增量从0逐步增大为最大值的一组固定值，使得能够包括在所述指定光带中具有对齐的横电和横磁偏振模式的所有信道。

其中，所述第一波导臂和所述第二波导臂包括具有在相同SOI衬底内形成的相同高度并且由二氧化硅隔离的一个或多个平面波导部分。

其中，所述第一波导臂包括选自硅、氮化硅以及与二氧化硅混合的氮化硅的材料。

其中，所述第二波导臂包括硅、氮化硅以及与二氧化硅混合的氮化硅的相同材料或可替换的选择。

其中，所述双折射波导部分包括选自硅和氮化硅的材料。

其中，所述双折射波导部分包括与所述第二波导臂的所述平面波导部分相同的高度，但是包括比所述第二波导臂更宽的波导宽度，以用于提供超过横电偏振模式和横磁偏振模式的长度延迟的额外相移，所述额外相移以逐步的方式调谐，使得能够形成相同类型的但是覆盖DWDM/CWDM带的一个或多个可替换的信道的多个多路分用设备。

其中，进一步包括宽度自适应锥形物，用于将所述双折射波导部分耦接至所述第二波导臂的所述平面波导部分。

其中，第三长度被选为与由在所述双折射波导部分的横电偏振模式分组指数与横磁偏振模式分组指数之间的差值确定的相移2π对应的最大值。

其中，逐步增大的所述一组固定值限定用于确定第二长度的步进器标线字段，以允许通过针对横电偏振模式和横磁偏振模式对齐的一个或多个通带峰值的至少一个相移到达所述指定光带的每个信道频率。

其中，进一步包括在所述第一波导臂或所述第二波导臂的至少部分截面上的加热器，用于局部改变温度，以引入额外相位延迟，以确保针对横电偏振模式和横磁偏振模式对齐的一个或多个通带峰值与所述指定光带的一个或多个对应的信道频率精确对准。

附图说明

图1A和1B是常规延迟线干涉仪(DLI)装置和具有不同TE-TM偏振偏移的相应DLI通带的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的基于双折射波导的增加长度的偏振补偿DLI装置的示意图；

图3是示出根据本实用新型实施例的对齐的TE-TM峰值频率随着在一个臂部中的双折射波导的额外长度移动的DLI通带的简化图；

图4示出了根据本实用新型实施例的步进器标线图的示例，该步进器标线图具有分别增加的双折射波导的多个不同长度，用于制造具有对齐的 TE/TM通带峰值频率以覆盖整个光谱带的所有信道的一组DLI装置；以及

图5是示出根据本实用新型实施例的用于分别制造一组DLI装置的方法的流程图，该组DLI装置具有在一个或多个频率处的偏振补偿，以覆盖在整个C波段中的所有信道。

具体实施方式