光调制器制造技术

本发明专利技术涉及一种折叠马赫‑增德尔调制器。所述调制器可以包括光分束器配置成将输入光束分成多个光束。所述调制器可以包括配置成接收一个或多个所述光束多个马赫‑增德尔装置。所述调制器可以包括U形转弯部分配置成接收来自所述马赫‑增德尔装置的光束并改变所述光束的方向大致180度。所述调制器可以包括偏振管理部分配置成将从所述U形转弯部分接收的光束组合并输出偏振多路复用相位调制光束。

【技术实现步骤摘要】
光调制器本申请是申请日为2013年07月31日、申请号为201380067547.7、名称为“光调制器”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及光调制器。更具体地，本专利技术涉及折叠马赫-增德尔(Mach-Zehnder)调制器。本专利技术进一步涉及可以在光调制器中实施的方法和装置。
技术介绍
在本说明书中术语“光”会被用于这样的场景，其在光学系统中使用不仅意味着可见光，还有具有可见光范围之外的波长的电磁波。光调制器和偏振复用装置复杂并且典型地在铌酸锂(LiNbO3)衬底上具有大的形状因子。进一步，经常要求包括附加的装置，诸如可变光衰减器(VOA)和光检测器(PD)。这样装置的附加显著地增加复杂性和整体多路复用器芯片的长度。由于给定晶圆尺寸的最大芯片长度上的限制-芯片长度一定不要超过给定值以便在每个晶圆上具有合理数目的芯片，在芯片设计中增加的芯片长度特别重要。此外，封装(其包括调制器或多路复用器芯片)的长度是用于将所述装置布置在变换器内部或在线卡上的重要参数。因而，减小光调制器芯片尺寸是希望的。使用分立元件实施光调制器是可能的。然而，此时由于在不同元件之间要求的互连，封装尺寸显著地增加。
技术实现思路
根据本专利技术一个方面提供一种折叠马赫-增德尔调制器。所述调制器可以包括光分束器配置成将输入光束分成多个光束。所述调制器可以包括多个马赫-增德尔装置配置成接收所述多个光束的一个或多个。所述调制器可以包括U形转弯部分配置成接收来自所述马赫-增德尔装置的光束并将所述光束的方向改变大致180度。所述调制器可以包括偏振管理部分配置成将从所述U形转弯部分接收的光束组合并输出偏振多路复用相位调制光束。可选地，所述光分束器和所述偏振管理部分形成所述调制器的第一分立无源元件的部分。可选地，所述U形转弯部分形成所述调制器的第二分立无源元件的部分。可选地，所述马赫-增德尔装置形成所述调制器的分立驱动元件的部分。可选地，所述光分束器形成第一分立无源元件的部分，所述U形转弯部分形成第二分立无源元件的部分以及所述偏振管理部分形成第三分立无源元件的部分。可选地，相邻的分立元件邻接从而没有自由空间光。可选地，所述偏振管理部分包括偏振组合器，配置成将多个光束组合成偏振多路复用光束。可选地，所述偏振管理部分进一步包括偏振旋转器，被配置使得从所述U形转弯部分接收的所述光束的一个或多个在通过所述偏振组合器之前通过所述偏振旋转器。可选地，使用PLC制备所述第二分立无源元件，以及其中所述U形转弯部分被配置成当改变光束方向时在曲线路径中弯曲所述光束。可选地，所述光束的曲线路径定义外部路径和具有相比于所述外部路径的减小半径的一个或多个内部路径，以及其中所述内部路径被配置成具有补偿所述减小半径的路径长度。可选地，所述第二分立无源元件使用LiNbO3制备，以及其中所述U形转弯部分包括至少两个反射镜配置成当改变光束方向时反射所述光束。可选地，所述反射镜刻蚀在LiNbO3衬底上并覆有反射材料。可选地，调制器，进一步包括至少一个可变光衰减器，配置成来自所述U形转弯部分的一个或多个光束在传递到所述偏振管理部分之前通过所述可变光衰减器。可选地，所述至少一个可变光衰减器形成所述分立驱动元件的部分。可选地，所述分立驱动元件进一步包括与一个可变光衰减器相关联的第一光检测器装置，以及配置成来自所述U形转弯部分的一个或多个光束在传递到所述相关联的可变光衰减器之前通过所述第一光检测器。可选地，所述分立驱动元件进一步包括与一个可变光衰减器相关联的第二光检测器装置，以及配置成来自所述相关联的可变光衰减器的一个或多个光束在传递到所述偏振管理部分之前通过所述第二光检测器。可选地，所述可变光衰减器为独立偏振(polarisationindependent)。可选地，调制器定义第一光路为从所述调制器的输入至所述U形转弯部分，定义第二光路为从所述U形转弯部分至所述调制器的输出，并且配置使得所述第一和第二光路并排(sidebyside)。可选地，调制器定义第一光路为从所述调制器的输入至所述U形转弯部分，定义第二光路为从所述U形转弯部分至所述调制器的输出，并且配置使得所述第一和第二光路背靠背。根据本专利技术的另一方面，提供一种折叠马赫-增德尔相位调制器。所述调制器可以包括多个马赫-增德尔装置。所述调制器可以包括U形转弯部分配置成接收来自所述马赫-增德尔装置的光束并将所述光束的方向改变180度。所述调制器可以进一步包括至少一个可变光衰减器，配置成从所U形转弯部分接收光束并光衰减从所述调制器输出的光束。可选地，所述可变光衰减器为独立偏振。根据本专利技术的另一方面，提供一种光束方向改变器。所述光束方向改变器可以被配置成接收来自一个或多个光波导和/或扩散波导的光束。所述光束方向改变器可以位于使用LiNbO3制备的衬底上。所述光束方向改变器可以包括反射镜配置成反射所述接收的光束从而改变所述光束的方向。可选地，所述光束的方向大致改变90度。可选地，光束方向改变器包括两个反射镜被布置从而所述光束方向的整体改变为大致180度。根据本专利技术的另一方面，提供一种马赫-增德尔调制器包括使用电光材料制备的分立驱动元件。所述分立驱动元件可以包括配置成衰减从所述调制器输出的调制光束的可变光衰减器。所述分立驱动元件可以包括配置成监控在被传递到所述可变光衰减器之前的调制光束的强度的第一光检测器。所述分立驱动元件可以包括配置成监控已经通过所述可变光衰减器之后的所述调制光束的强度的第二光检测器。附图说明于此参照附图描述本专利技术的示例的实施方式，其中：图1是马赫-增德尔调制器布局的示意图；图2是马赫-增德尔调制器的示意图；图3是马赫-增德尔调制器的分立驱动元件的示意图；图4示出马赫-增德尔调制器的第一和第二分立无源元件的示意图；图5示出示例的U形转弯部分的尺寸和整体损失信息；以及图6是折叠马赫-增德尔调制器的示意图。具体实施方式专利技术人了解折叠马赫-增德尔调制器设计减小马赫-增德尔调制器整体封装尺寸。进一步，该折叠设计增加集成效率。因而，总体上本文披露的是折叠偏振多路复用器调制器装置。本文披露所述折叠设计用于集成复杂电光装置。当要求多种功能或装置时，例如，要求具有VOA的偏振多路复用调制器，相对于传统的不含有附加的装置的布局，所述折叠设计在保持所述整体元件长度几乎未改变的同时允许这样的集成。本文披露的设备提供减小装置的要求的芯片区域中的至少两倍面积的优势。进一步，本文披露的所述设备通过将光纤布置在相同侧使得从所述封装去除双侧光纤引导。图1示出具有集成可变光衰减器装置的微分相位正交相移键控调制器(DP-QPSK-VOA)100的布局。所述布局示出若干马赫-增德尔干涉仪(MZI)和VOA102。输入104分成两个支路106、108。每个支路106、108引出母MZI和两个子MZI。一般而言，子MZI嵌套在母MZI中。母MZI提供用于横电(TE)和横磁(TM)偏振信号的相位调制，其分别用X和Y表示。子MZI提供针对TE和TM偏振信号的同相和正交组件的相位调制，分别用I和Q表示。输入支路106提供输入至母MZI110。所述母MZI110的每个支路提供输入至子MZI112、114。这种布置在所述设备的相对侧做镜像，其中母MZI116和子MZI118、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折叠马赫‑增德尔调制器，包括：光分束器，被配置成将输入光束分成多个光束；多个马赫‑增德尔装置，被配置成接收所述多个光束的一个或多个；U形转弯部分，被配置成接收来自所述马赫‑增德尔装置的光束并将所述光束的方向改变大致180度；以及偏振管理部分，被配置成组合从所述U形转弯部分接收的光束并输出偏振多路复用相位调制光束。

【技术特征摘要】
2012.10.24 GB 1219116.91.一种折叠马赫-增德尔调制器，包括：光分束器，被配置成将输入光束分成多个光束；多个马赫-增德尔装置，被配置成接收所述多个光束的一个或多个；U形转弯部分，被配置成接收来自所述马赫-增德尔装置的光束并将所述光束的方向改变大致180度；以及偏振管理部分，被配置成组合从所述U形转弯部分接收的光束并输出偏振多路复用相位调制光束。2.根据权利要求1所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述光分束器和所述偏振管理部分形成所述调制器的第一分立无源元件的部分。3.根据权利要求2所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述U形转弯部分形成所述调制器的第二分立无源元件的部分。4.根据前述任一权利要求所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述马赫-增德尔装置形成所述调制器的分立驱动元件的部分。5.根据权利要求1所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述光分束器形成第一分立无源元件的部分，所述U形转弯部分形成第二分立无源元件的部分以及所述偏振管理部分形成第三分立无源元件的部分。6.根据权利要求2至5中任一项所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中相邻的分立元件邻接从而没有自由空间光。7.根据前述任一权利要求所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述偏振管理部分包括偏振组合器，该偏振组合器被配置成将多个光束组合成偏振多路复用光束。8.根据权利要求7所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述偏振管理部分还包括偏振旋转器，该偏振旋转器被配置使得从所述U形转弯部分接收的所述光束的一个或多个在通过所述偏振组合器之前通过所述偏振旋转器。9.根据权利要求4至8中任一项所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中使用PLC制备所述第二分立无源元件，以及其中所述U形转弯部分被配置成当改变所述光束方向时在曲线路径中弯曲所述光束。10.根据权利要求9所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述光束的曲线路径定义外部路径和具有相比于所述外部路径的减小半径的一个或多个内部路径，以及其中所述内部路径被配置成具有补偿所述减小半径的路径长度。11.根据权利要求4至8中任一项所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述第二分立无源元件使用LiNbO3制备，以及其中所述U形转弯部分包括至少两个反射镜，该至少两个反射镜被配置成当改变光束方向时反射所述光束。12.根据权利要求5所述的折叠马赫-增德尔调制器，其中所述反射镜刻蚀在LiNbO3衬底上并覆有反射材料。13.根据前述任一权利要求所述的折叠马赫-增德尔调制器，还包括至少一个可变光衰减器，该至少一个可变光衰减器被配置使得来自所述U形转弯部分的一个或多个光束在传递到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·巴尔萨莫，G·库斯马伊，M·维拉，N·雷塔尼，P·韦尔加尼，H·琼斯，
申请(专利权)人：奥兰若技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB