【技术实现步骤摘要】
本公开描述了一种光子集成电路(pic)，其支持电信相干传输和数据中心多通道强度调制直接检测(imdd)传输。
技术介绍
1、在光通信领域中期望提供支持越来越多和/或可配置的功能(特别是与相干传输和数据中心多通道imdd传输有关的功能)的pic。这种现有技术pic的示例可见于dong等人的美国专利第no.10,175,422和x.zhang等人的“integrated silicon photonicstransmitter in400gbase-dr4 qsfp-dd transceiver”，m3a.2，ofc2021。
技术实现思路
1、本文公开了一种pic架构设计，其可以用于数据中心imdd传输和电信相干传输发射器芯片设计。pic架构设计可以基于任何材料平台(siph、inp、tlfn等)，因此基于这种架构设计的单个pic芯片可以用于支持各种数据中心imdd和电信相干传输。
2、在一个非限制性实施例或示例中，pic芯片可以包括n个可重新配置的单位单元(在公共衬底上)，其中每个单位单元包括输入单元、包括四个用于调制的调制器的调制单元、包括两个用于生成iq调制的相移器的相移单元、包括总共至少三个2×2光开关单元(osu)以实现可重新配置性的多个光开关单元(sosu)、以及在相干传输中结合偏振分复用的一个偏振旋转器。通过施加相应的控制信号，调制器可以工作在相位调制模式(用于相干应用)或幅度(或强度)调制模式(用于数据中心应用)下。相移器可以被设置为提供用于相干应用的90
3、2×2osu允许可重新配置的设计。每个osu可以被编程或配置为以三种状态或模式操作：即，通过将不同的控制信号施加到每个osu的控制输入c，可以是平行模式、交叉模式和耦合器(或3db耦合器)模式。在这里，术语“3db耦合器”和“耦合器”模式或状态可以互换使用。通过设置用于在不同状态下工作的osu，可以实现相干和数据中心应用之间的可重新配置性。例如，对于相干应用，所有的三个osu被设置为工作在“耦合器”模式，并且调制器可以被设置为工作在相位调制模式，于是将在输出处形成双偏振iq调制信号。
4、在可重新配置架构的第一形式中，该可重新配置单位单元或每个可重新配置单位单元的输入单元可以是完全无源的1:4分路器，并且调制器可以被设置为以振幅调制模式工作，因此输入光将被均等地分配给4个调制器，并且osu被设置为“平行(bar)”模式，以在pic芯片的输出提供4个imdd信号。
5、在可重新配置架构的第二种形式中，该可重新配置单位单元或每个可重新配置单位单元的输入单元可以包括一个无源的1:2分路器和两个无源的2:2分路器，以提供使用一个激光器或两个激光器作为输入源的灵活性。
6、在可重新配置架构的第三种形式中，该可重新配置单位单元或每个可重新配置单位单元的输入单元可以包括基于osu的可重新配置设计，提供了对输入光路的动态控制(即，所有输入光可以被发送到多个通道中的任何一个通道，或者在多个通道之间均匀地分开)，这将适合更多的数据中心应用而没有额外的损耗。
7、更具体地，在一个非限制性实施例或示例中，本文公开了一种光子集成电路(pic)芯片，包括：衬底和单位单元，包括：输入单元，形成在衬底上且包括至少一个光输入in1及光输出iso1到iso4；调制单元(mu)，形成在衬底上，mu包括具有光输入s1到s4及光输出t1到t4的调制器m1到m4，其中光输入s1到s4光耦合到输入单元的光输出iso1到iso4，其中每一个调制器操作以调制在调制器的光输入处接收的光且在调制器的光输出上输出经调制的光；形成在衬底上的第一级光开关单元(1sosu)，1sosu包括：第一光开关单元(osu1)，包括光输入i1和i2以及光输出p1/o1和p2，其中光输入i1和i2光耦合到调制器m1和m2的光输出t1和t2，以及第二光开关单元(osu2)，包括光输入i3和i4以及光输出p3和p4/o4，其中光输入i3和i4光耦合到调制器m3和m4的光输出t3和t4；以及形成在衬底上的第二级光开关单元(2sosu)，2sosu包括第三光开关单元(osu3)，第三光开关单元包括光输入i5和i6以及光输出o2和o3，其中光输入i5和i6光耦合到osu1和osu2的光输出p2和p3。
8、在一个非限制性实施例或示例中，pic芯片可以包括多个单位单元。
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1.一种光子集成电路PIC芯片，包括：
2.如权利要求1所述的PIC芯片，进一步包括：
3.如权利要求2所述的PIC芯片，其中：
4.如权利要求1所述的PIC芯片，其中，OSU能被配置为以下模式：
5.如权利要求1所述的PIC芯片，其中，所述输入单元包括以下各项中的一项：
6.如权利要求5所述的PIC芯片，其中该输入单元的OSU4到OSU6能被配置为以下模式：
7.如权利要求6所述的PIC芯片，其中，当所述输入单元的OSU4到OSU6处于耦合器模式时，输入至光输入IN1到IN4中的光在光输出ISO1到ISO4之间均匀地分开。
8.如权利要求5所述的PIC芯片，其中：
9.如权利要求5所述的PIC芯片，其中：
10.如权利要求5所述的PIC芯片，其中：
11.如权利要求5所述的PIC芯片，其中：
12.如权利要求5所述的PIC芯片，其中：
13.如权利要求5所述的PIC芯片，其中：
14.一种光子集成电路PIC芯片，包括：>
15.如权利要求14所述的PIC芯片，其中：
16.如权利要求14所述的PIC芯片，进一步包括在所述衬底上形成在所述MU和所述1SOSU之间的相移单元，所述相移单元包括：
17.如权利要求14所述的PIC芯片，进一步包括在所述衬底上形成在所述1SOSU的所述光输出P中的一个与所述2SOSU的所述光输入I'中的一个之间的偏振旋转器。
18.如权利要求14所述的PIC芯片，其中，所述输入单元包括以下各项中的至少一项：
19.如权利要求14所述的PIC芯片，其中所述输入单元包括输入光开关单元，所述输入光开关单元包括多个光输入IN1到INx以及多个光输出ISO1到ISOx，其中所述输入光开关单元能由控制器配置为以下模式：
20.如权利要求4所述的PIC芯片，其中：
21.如权利要求20所述的PIC芯片，其中，在所述相干应用中，所述PIC芯片的所述光输出是光输出O2或O3中的一个。
22.如权利要求20所述的PIC芯片，其中，在所述IMDD应用中：
...【技术特征摘要】
1.一种光子集成电路pic芯片，包括：
2.如权利要求1所述的pic芯片，进一步包括：
3.如权利要求2所述的pic芯片，其中：
4.如权利要求1所述的pic芯片，其中，osu能被配置为以下模式：
5.如权利要求1所述的pic芯片，其中，所述输入单元包括以下各项中的一项：
6.如权利要求5所述的pic芯片，其中该输入单元的osu4到osu6能被配置为以下模式：
7.如权利要求6所述的pic芯片，其中，当所述输入单元的osu4到osu6处于耦合器模式时，输入至光输入in1到in4中的光在光输出iso1到iso4之间均匀地分开。
8.如权利要求5所述的pic芯片，其中：
9.如权利要求5所述的pic芯片，其中：
10.如权利要求5所述的pic芯片，其中：
11.如权利要求5所述的pic芯片，其中：
12.如权利要求5所述的pic芯片，其中：
13.如权利要求5所述的pic芯片，其中：
14.一种光子集成电...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙瑶，董坡，曾珊珊，周林杰，陆梁军，
申请(专利权)人：菲尼萨光电通讯上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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