【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光电子器件领域，尤其涉及一种热光移相器和热光移相器的驱动方法。
技术介绍
1、热光移相器是集成微波光子系统中常使用的移相器之一。热光移相器主要利用波导的热光效应，热光效应的工作原理是波导的折射率随温度的变化而变化。
2、例如，热光移相器中可以包含加热器和波导，其中，通过加热器将外加的电场能量转为热能，从而使得波导的折射率随温度的变化而变化，进而使得波导中传输的光信号会随波导的折射率的变化而产生移相。
3、但是，使用上述热光移相器时发现如下问题：热光移相器的移相速率较慢。
技术实现思路
1、本申请提供了一种热光移相器和热光移相器的驱动方法，有利于提高热光移相器的移相速率。
2、第一方面，提供了一种热光移相器，包括：衬底、硅波导、第一硅导、第二硅导、导热层以及上包层；第一硅导、硅波导和第二硅导依次设置在衬底上的第一区域、第二区域和第三区域，第二区域位于第一区域和第三区域之间；上包层覆盖于硅波导的上方，导热层位于第一硅导和/或第二硅导的上方，且导热层与上包层相接；第一硅导用于输入电信号，硅波导用于向第二硅导传递第一硅导中的电信号，第二硅导用于输出电信号，硅波导还用于传递光信号；导热层用于传递热量。
3、本申请提供的热光移相器，电信号经过硅波导时会产生热量，可以是硅波导的温度上升，导热层可以散热，使硅波导的温度下降，有利于使硅波导的温度产生较快变化，进而使波导的折射率变化，从而提高移相速率。
4、结合第一方面，在第一方面
5、为了满足热光移相器的制作工艺，导热层可以包括第一层和第二层，第一层的材料为标准硅光工艺下的金属材料，第二层的材料为钨。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一层覆盖于第二层的上方，第二层位于第一硅导和/或第二硅导的上方。
7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，若硅波导为脊型波导，则脊型波导的内脊区采用第一程度的掺杂，脊型波导的外脊区采用第二程度的掺杂，第二程度大于第一程度，脊型波导的内脊区用于传输光信号。
8、本申请提供的热光移相器，脊型波导的内脊区的掺杂程度低，电阻较大，当电流经过时，可以产生较多的热量，有利于使脊型波导在短时间内经过升温。另外，脊型波导的内脊区的掺杂程度低，还有利于减少载流子对光信号的吸收，进而较少对光信号的损耗。
9、第二方面，提供了一种热光移相器的驱动方法，该方法包括：生成第一电功率信号，第一电功率信号满足如下条件：第一电功率信号与第一函数的卷积正比于第二电功率信号，第一函数为第二函数的导数，第二函数为对热光移相器输入阶跃功率信号时热光移相器的移相量的阶跃响应函数，第二电功率信号为数字模拟转换器(digital to analogconverter，dac)输出的功率信号或者脉冲密度调制(pulse density modulation，pdm)输出的功率信号；向热光移相器输出第一电功率信号。
10、本申请提供的热光移相器的驱动方法，第一电功率信号与第一函数的卷积正比于第二电功率信号，可以使热光移相器的移相量与第二电功率信号的变化速率一致，有利于实现高速移相。
11、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，若第二电功率信号为dac输出的功率信号，第二电功率信号与第三函数的卷积为第一电功率信号，第三函数与第一函数的卷积为单位冲激函数。
12、这种实现方式，在dac输出的功率信号的基础上卷积第三函数，并将得到的结果作为热光移相器的驱动信号，以使热光移相器的移相量与第二电功率信号的变化速率一致，有利于实现高速移相。
13、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，若第二电功率信号为pdm输出的功率信号，pdm输入的离散序列包括的元素数量大于dac输入的离散序列包括的元素数量，dac输入的离散序列为第一电功率信号乘以热光移相器的输入电阻后开方对应的数字信号。
14、pdm输入的离散序列，可以理解为pdm的输入。dac输入的离散序列，可以理解为dac的输入。pdm的输入与dac的输入的关系为：pdm输入的离散序列包括的元素数量大于dac输入的离散序列包括的元素数量。其中，dac输入的离散序列为第一电功率信号乘以热光移相器的输入电阻后开方对应的数字信号。
15、这种实现方式，pdm输入的离散序列包括的元素数量大于dac输入的离散序列包括的元素数量，pdm输入的离散序列更接近于连续函数，有利于减少驱动装置复杂度和计算成本。
16、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，dac输入的离散序列中包括第一集合，第一集合包括至少一个值，pdm输入的离散序列中包括第二集合，第二集合中的值为第一集合中的值转换得到，第一集合中的每个值转换为多个值，dac输入的离散序列中除第一集合之外的值与pdm输入的离散序列中除第二集合之外的值相同。
17、第一集合中的值可以是dac输入的离散序列中随机选取的值，也可以等间隔选取的值，还可以是按照特定规律选取的值，本申请对此不作限定。第一集合中的值也可以称为第一集合中的元素，本申请对名称不作限定。第一集合中的每个值转换为多个值，该多个值可以相同，也可以不同，本申请对此不作限定。第一集合中可以包括至少一个值，若第一集合中包括一个值，该值转换为多个值，则第二集合包括多个值。若第一集合中包括多个值，该多个值中的每个值均转换为多个值，该多个值中的不同值转换的多个值的数量可以相同，也可以不同，本申请对此不作限定。可以理解的是，第二集合中的元素的数量大于第一集合中的元素的数量。
18、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，多个值的大小与每个值的大小相同。
19、这种实现方式，简单直接，有利于降低计算复杂度低。
20、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，多个值的数量与每个值的大小成正比。
21、第三方面，提供了一种热光移相器的驱动装置，该装置包括：处理模块和输出模块。其中，处理模块用于：生成第一电功率信号，第一电功率信号满足如下条件：第一电功率信号与第一函数的卷积正比于第二电功率信号，第一函数为第二函数的导数，第二函数为对热光移相器输入阶跃功率信号时热光移相器的移相量的阶跃响应函数，第二电功率信号为数字模拟转换器dac输出的功率信号或者脉冲密度调制pdm输出的功率信号；输出模块用于：向热光移相器输出第一电功率信号。
22、结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，若第二电功率信号为dac输出的功率信号，第二电功率信号与第三函数的卷积为第一电功率信号，第三函数与第一函数的卷积为单位冲激函数。
23、结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，若第二电功率信号为pdm输出的功率信号，pdm输入的离散序列包括的元素数量大于dac输入的离散序列包括的元素数量，da本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热光移相器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的热光移相器，其特征在于，所述导热层包括第一层和第二层，所述第一层的材料为标准硅光工艺下的金属材料，所述第二层的材料为钨。
3.根据权利要求2所述的热光移相器，其特征在于，所述第一层覆盖于所述第二层的上方，所述第二层位于所述第一硅导和/或所述第二硅导的上方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热光移相器，其特征在于，若所述硅波导为脊型波导，则所述脊型波导的内脊区采用第一程度的掺杂，所述脊型波导的外脊区采用第二程度的掺杂，所述第二程度大于所述第一程度，所述脊型波导的内脊区用于传输所述光信号。
5.一种热光移相器的驱动方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述第二电功率信号为所述DAC输出的功率信号，所述第二电功率信号与第三函数的卷积为所述第一电功率信号，所述第三函数与所述第一函数的卷积为单位冲激函数。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述第二电功率信号为所述PDM输出的功率信号，所述PDM输入的离散序列包
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述DAC输入的离散序列中包括第一集合，所述第一集合包括至少一个值，所述PDM输入的离散序列中包括第二集合，所述第二集合中的值为所述第一集合中的值转换得到，所述第一集合中的每个值转换为多个值，所述DAC输入的离散序列中除所述第一集合之外的值与所述PDM输入的离散序列中除所述第二集合之外的值相同。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述多个值的大小与所述每个值的大小相同。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述多个值的数量与所述每个值的大小成正比。
11.一种热光移相器的驱动装置，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，若所述第二电功率信号为所述DAC输出的功率信号，所述第二电功率信号与第三函数的卷积为所述第一电功率信号，所述第三函数与所述第一函数的卷积为单位冲激函数。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，若所述第二电功率信号为所述PDM输出的功率信号，所述PDM输入的离散序列包括的元素数量大于DAC输入的离散序列包括的元素数量，所述DAC输入的离散序列为所述第一电功率信号乘以所述热光移相器的输入电阻后开方对应的数字信号。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述DAC输入的离散序列中包括第一集合，所述第一集合包括至少一个值，所述PDM输入的离散序列中包括第二集合，所述第二集合中的值为所述第一集合中的值转换得到，所述第一集合中的每个值转换为多个值，所述DAC输入的离散序列中除所述第一集合之外的值与所述PDM输入的离散序列中除所述第二集合之外的值相同。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述多个值的大小与所述每个值的大小相同。
16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述多个值的数量与所述每个值的大小成正比。
17.一种热光移相器的驱动装置，其特征在于，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储指令，当所述处理器调用所述指令时，使得权利要求5至10中任一项所述的方法被执行。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得权利要求5至10中任一项所述的方法被执行。
19.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括指令，当所述指令被执行时，使得权利要求5至10中任一项所述的方法被执行。
20.一种系统，其特征在于，包括：热光移相器和所述热光移相器的驱动装置，热光移相器为权利要求1至4中任一项所述的热光移相器，所述热光移相器的驱动装置用于执行权利要求5至10中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种热光移相器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的热光移相器，其特征在于，所述导热层包括第一层和第二层，所述第一层的材料为标准硅光工艺下的金属材料，所述第二层的材料为钨。
3.根据权利要求2所述的热光移相器，其特征在于，所述第一层覆盖于所述第二层的上方，所述第二层位于所述第一硅导和/或所述第二硅导的上方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热光移相器，其特征在于，若所述硅波导为脊型波导，则所述脊型波导的内脊区采用第一程度的掺杂，所述脊型波导的外脊区采用第二程度的掺杂，所述第二程度大于所述第一程度，所述脊型波导的内脊区用于传输所述光信号。
5.一种热光移相器的驱动方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述第二电功率信号为所述dac输出的功率信号，所述第二电功率信号与第三函数的卷积为所述第一电功率信号，所述第三函数与所述第一函数的卷积为单位冲激函数。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述第二电功率信号为所述pdm输出的功率信号，所述pdm输入的离散序列包括的元素数量大于dac输入的离散序列包括的元素数量，所述dac输入的离散序列为所述第一电功率信号乘以所述热光移相器的输入电阻后开方对应的数字信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述dac输入的离散序列中包括第一集合，所述第一集合包括至少一个值，所述pdm输入的离散序列中包括第二集合，所述第二集合中的值为所述第一集合中的值转换得到，所述第一集合中的每个值转换为多个值，所述dac输入的离散序列中除所述第一集合之外的值与所述pdm输入的离散序列中除所述第二集合之外的值相同。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述多个值的大小与所述每个值的大小相同。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述多个值的数量与所述每个值的大小成正比。
11.一种热光移相器的驱动装置，其特征在于，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：金钲韬，娄延年，魏娟，朱庆明，王也，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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