[发明专利]光子芯片、现场可编程光子阵列和光子集成电路

权利要求书

1.光子芯片，包括至少两个可编程光子模拟块(PPAB)，通过光子芯片实现，其特征在于，所述至少两个可编程光子模拟块(PPAB)定向相同并且彼此平行。

2.根据权利要求1所述的光子芯片，其中，所述至少两个可编程光子模拟块(PPAB)中的每一个包括纵轴，其中所述至少两个可编程光子模拟块(PPAB)的纵轴平行。

3.根据前述权利要求中任一项所述的光子芯片，其中，所述可编程光子模拟块(PPAB)包括至少两个光子波导元件。

4.根据权利要求3所述的光子芯片，其中，所述光子波导元件被配置为允许在两个方向上传播。

5.根据权利要求3所述的光子芯片，其中，所述光子波导元件被配置为可编程的以便将光路设置为期望的布置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光子芯片，其中，所述可编程光子模拟块(PPAB)包括至少两个输入端口和至少两个输出端口并且由所述特殊酉群的至少一个酉2x2旋转矩阵描述，所述特殊酉群的四个分量之间具有不同的相位关系。

7.根据权利要求6所述的光子芯片，其中，所述光子芯片被编程为设置任意分光比K(0＝K＝1)以及设置至少一个输入端口和至少一个输出端口之间的公共相移Δ_PPAB。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光子芯片，其中，至少两个相同定向的可编程光子模拟块(PPAB)由在光子芯片上开发的一系列光子波导元件配置。

9.现场可编程光子阵列，包括至少两个根据前述权利要求中任一项所述的相同定向的光子元件。

10.光子集成电路，包括用于互连如权利要求9中限定的至少两个相同定向的可编程光子元件的可编程可调耦合器，所述光子集成电路使用所述可编程可调耦合器作为它们的原始元件来配置干涉结构。

11.根据权利要求10所述的光子集成电路，其中所述相同定向的可编程可调耦合器以这样的方式互连，使得它们允许使用具有附加相位配置的可调耦合器作为其原始元件来配置光腔、光环路以及前馈和后馈干涉测量结构。

12.根据权利要求10的光子集成电路，其中，所述光子集成电路与高性能构建块互连，所述高性能构建块互连被配置为执行基本光处理任务，例如：光放大、光源、电光调制、光电子光电检测、光吸收、可变光衰减器、非线性处理元件和延迟线阵列、光波长、空间、模态和偏振(解)复用、光路由。

13.根据权利要求10所述的光子集成电路，其中，所述光子集成电路与被配置为以循环或非循环方式执行光的空分波长复用/解复用的高性能构建块互连。

14.根据权利要求10所述的光子集成电路，所述光子集成电路还包括由非谐振马赫-曾德干涉仪实现的相同定向的原始部件。

15.根据权利要求10所述的光子集成电路，所述光子集成电路还包括由具有两个相等长度的臂的非谐振马赫-曾德干涉仪实现的相同定向的原始部件。

16.根据权利要求10所述的光子集成电路，所述光子集成电路还包括由谐振干涉仪实现的相同定向的原始部件。

17.根据权利要求10所述的光子集成电路，所述光子集成电路还包括由双驱动定向耦合器实现的相同定向的原始部件。

18.根据权利要求10所述的光子集成电路，所述光子集成电路还包括具有任意数量的端口的相同定向的原始部件。