相干多波长光信号收发系统技术方案

一种相干多波长光信号收发系统，包括：多个光发射微环，所述光发射微环具有光发射微环谐振腔，所述光发射微环用于耦合相干多波长光信号，其中，所述相干多波长光信号包含多个具有相干性且频率间隔一致的光信号，所述相干多波长光信号中与所述光发射微环的谐振波长一致的光信号被耦合到所述光发射微环；多个第一温度控制器，与所述光发射微环一一对应且分别连接，每个第一温度控制器通过调节对应的光发射微环的温度，对该光发射微环的谐振波长进行调节。本发明专利技术可以仅采用单个用于产生相干多波长光信号的非线性微环谐振腔以及单个第一波导，从而有效降低光电收发系统的复杂度和成本。

【技术实现步骤摘要】
相干多波长光信号收发系统
本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种相干多波长光信号收发系统。
技术介绍
随着通信速率和带宽的不断增加，电磁串扰和趋肤效应导致的损耗亦不断增加，芯片中的电学接口已逐渐不再能满足需求，而光信号具有超高带宽，超高传输速率，且不受电磁干扰，不易发生串扰，“光传电算”成为未来发展趋势，因此光电混合集成或者光电单片集成成为必不可少的技术手段。由于半导体制造工艺精度的持续推进，微环谐振器在集成光学领域的研究与应用开始迅速发展起来，现在已成为集成光学中最基础和不可或缺的结构单元之一。微环谐振腔具有波长选择性，可用于调控光的传输路径，同时微环谐振腔材料具有非线性特性，可用于研究各种非线性光学现象。由于微环谐振器结构简单、尺寸可以做到很小、且易于与其他光子结构组合，微环谐振器已经成为集成光学中的最基本的结构单元之一，被广泛应用于各种集成光子器件中。然而，在现有的基于微环谐振器的光电收发系统中，为实现超高速率的通信，需采用以多波长光信号为基础的波分复用和解波分复用技术，然而，现实的多波长光信号往往利用多个具有不同波长的外部单波长激光器，采用片外耦合或者混合集成的方式，每个激光器均与单个微环谐振器一一对应，因此复杂性和成本过高，不易满足用户需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种相干多波长光信号收发系统，可以仅采用单个用于产生相干多波长光信号的非线性微环谐振腔以及单个第一波导，从而有效降低光电收发系统的复杂度和成本。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种相干多波长光信号收发系统，包括：多个光发射微环，所述光发射微环具有光发射微环谐振腔，所述光发射微环用于耦合相干多波长光信号，其中，所述相干多波长光信号包含多个具有相干性且频率间隔一致的光信号，所述相干多波长光信号中与所述光发射微环的谐振波长一致的光信号被耦合到所述光发射微环；多个第一温度控制器，与所述光发射微环一一对应且分别连接，每个第一温度控制器通过调节对应的光发射微环的温度，对该光发射微环的谐振波长进行调节。可选的，所述相干多波长光信号的频率间隔与所述光发射微环谐振腔的谐振频率间隔之间具有非整数倍关系。可选的，不同的光发射微环在所述相干多波长光信号中耦合不同波长的光信号。可选的，所述的相干多波长光信号收发系统还包括：第一波导，用于传输所述相干多波长光信号；其中，所述多个光发射微环沿直线对齐排列，且位于所述第一波导的同一侧，所述第一波导与各个光发射微环的距离一致。可选的，所述的光信号收发系统还包括：多个光接收微环，所述光接收微环具有光接收微环谐振腔，所述光接收微环用于接收光输入信号并对所述光输入信号进行解调。可选的，所述的光信号收发系统还包括：多个第二温度控制器，与所述光接收微环一一对应且分别连接，每个第二温度控制器通过调节对应的光接收微环的温度，对该光接收微环的谐振波长进行调节。可选的，所述相干多波长光信号的频率间隔与所述光接收微环谐振腔的谐振频率间隔之间具有非整数倍关系。可选的，不同的光接收微环在所述相干多波长光信号中耦合不同波长的光信号。可选的，所述的相干多波长光信号收发系统还包括：相干多波长光信号产生微环，具有相干多波长光信号产生微环谐振腔；第二波导，与所述相干多波长光信号产生微环光耦合，用于传输外部光源的光信号；第三温度控制器，与所述相干多波长光信号产生微环连接，用于调节所述相干多波长光信号产生微环的温度，直至产生具有频率间隔的相干多波长光信号。可选的，所述相干多波长光信号产生微环与所述光发射微环的周长之间具有非整数倍关系。可选的，所述相干多波长光信号产生微环由硅或者氮化硅制备而成。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：在本专利技术实施例中，通过采用多个第一温度控制器调节对应的光发射微环的温度，实现对该光发射微环的谐振波长进行调节，可以使得多个光发射微环能够具有各自的谐振波长，从而有机会在相干多波长光信号中耦合各自的光信号，相比于现有技术中需要采用多个激光器以及多个波导，导致光电收发系统的复杂度和成本均较高，采用本专利技术实施例的方案，可以仅采用单个用于产生相干多波长光信号的非线性微环谐振腔以及单个第一波导，从而有效降低光电收发系统的复杂度和成本。进一步，所述相干多波长光信号的频率间隔与所述光发射微环谐振腔的谐振频率间隔之间具有非整数倍关系，可以使得每个光发射微环产生的多个谐振峰中，在同一时刻，仅有单个谐振峰能够与所述相干多波长光信号中的单个波长相等，也即对于每个光发射微环，保证其同时仅能与单个波长的光信号耦合，有效避免所述相干多波长光信号中的其他波长的光信号的干扰。进一步，不同的光发射微环在所述相干多波长光信号中耦合不同波长的光信号，从而有效避免两个或两个以上光发射微环耦合同一波长的光信号，导致排序靠后的光发射微环无法耦合到光信号，采用本专利技术实施例的方案，各个光发射微环不受到排序在前的光发射微环的影响，能够有效提高多个光发射微环的光耦合的准确性及效率。进一步，所述相干多波长光信号收发系统还包括第二温度控制器，可以采用多个第二温度控制器调节对应的光接收微环的温度，实现对该光接收微环的谐振波长进行调节，可以使得多个光接收微环能够具有各自的谐振波长，从而有机会在接收到的光信号中耦合各自的光信号，有效实现光信号选择性。进一步，所述相干多波长光信号的频率间隔与所述光接收微环谐振腔的谐振频率间隔之间具有非整数倍关系，可以使得每个光接收微环产生的多个谐振峰中，在同一时刻，仅有单个谐振峰波长能够与所述相干多波长光信号中的单个波长相等(也可以理解为与所述相干多波长光信号的单个成分的频率相等)，也即对于每个光接收微环，保证其同时仅能与单个光信号耦合，有效避免所述相干多波长光信号中的其他波长的光信号的干扰，从而可以设置两个或两个以上基于相干多波长光的光信号收发系统，相互之间进行信号收发，有效提高光收发通信的准确性。进一步，不同的光接收微环在所述相干多波长光信号中耦合不同波长的光信号，从而有效避免两个或两个以上光接收微环耦合同一波长的光信号，导致排序靠后的光接收微环无法耦合到光信号，采用本专利技术实施例的方案，各个光接收微环不受到其他光接收微环的影响，能够有效提高多个光接收微环的光耦合的准确性及效率。进一步，所述相干多波长光信号收发系统还包括相干多波长光信号产生微环以及第三温度控制器，通过采用第三温度控制器调节所述相干多波长光信号产生微环的温度，直至所述相干多波长光信号产生微环产生并通过所述第二波导耦合输出所述相干多波长光信号，可以形成相干多波长光信号，且仅采用单个外部激光器即可在芯片上产生相干多波长光信号，有效降低收发系统的复杂度和成本。进一步，所述相干多波长光信号产生微环与所述光发射微环的周长之间具有非整数倍关系，从而可以实现相干多波长光信号的光源频率间隔与所述光发射微环谐振腔的谐振频率间隔之间具有非整数倍关系。进一步，所述相干多波长光信号产生微环由氮化硅或硅制备而成，由于氮化硅或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相干多波长光信号收发系统，其特征在于，包括：/n多个光发射微环，所述光发射微环具有光发射微环谐振腔，所述光发射微环用于耦合相干多波长光信号，其中，所述相干多波长光信号包含多个具有相干性且频率间隔一致的光信号，所述相干多波长光信号中与所述光发射微环的谐振波长一致的光信号被耦合到所述光发射微环；/n多个第一温度控制器，与所述光发射微环一一对应且分别连接，每个第一温度控制器通过调节对应的光发射微环的温度，对该光发射微环的谐振波长进行调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种相干多波长光信号收发系统，其特征在于，包括：
多个光发射微环，所述光发射微环具有光发射微环谐振腔，所述光发射微环用于耦合相干多波长光信号，其中，所述相干多波长光信号包含多个具有相干性且频率间隔一致的光信号，所述相干多波长光信号中与所述光发射微环的谐振波长一致的光信号被耦合到所述光发射微环；
多个第一温度控制器，与所述光发射微环一一对应且分别连接，每个第一温度控制器通过调节对应的光发射微环的温度，对该光发射微环的谐振波长进行调节。


2.根据权利要求1所述的相干多波长光信号收发系统，其特征在于，所述相干多波长光信号的频率间隔与所述光发射微环谐振腔的谐振频率间隔之间具有非整数倍关系。


3.根据权利要求2所述的相干多波长光信号收发系统，其特征在于，不同的光发射微环在所述相干多波长光信号中耦合不同波长的光信号。


4.根据权利要求1所述的相干多波长光信号收发系统，其特征在于，还包括：
第一波导，用于传输所述相干多波长光信号；
其中，所述多个光发射微环沿直线对齐排列，且位于所述第一波导的同一侧，所述第一波导与各个光发射微环的距离一致。


5.根据权利要求1所述的相干多波长光信号收发系统，其特征在于，还包括：
多个光接收微环，所述光接收微环具有光接收微环谐振腔，所述光接收微环用于接收光输入信号并对所述光输入信号进行解调。

【专利技术属性】
技术研发人员：卢志舟，赵建国，闵成彧，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50