A device and method for transmitting multiple optical signals. The device includes a beam splitter which divides the input optical signal into multiple beam signals, including a phase control unit used to modulate the phase of the optical signal. The waveguide is coupled to the phase control unit, each of which has a propagation constant different from the adjacent waveguide, and the difference of the propagation constant of any two adjacent waveguides is greater than the effective coupling constant between the two adjacent waveguides. The coupling unit couples the optical signals in one of the above waveguides into the free space. The beam splitter includes output or input waveguides, and a dispersive element can be divided into light and light.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高密度光子集成的波导超晶格
硅基光子学在低成本大规模光电子集成方面有着很好的前景,其集成度将会和集成电路一样,扮演着越来越重要的角色,波导在硅基光子通讯领域是最核心的组成部分,波导的密度在硅基光子芯片上有着至关重要的影响。寻求高密度,同时对其他性能(如串扰)影响很小的高密度波导集成仍然是一极具挑战性的课题。技术背景CMOS兼容的硅基光子学为光电子技术提供了低成本,大规模集成的优势。集成度是集成潜力和经济规模的关键因素,目前的硅基光电子技术还不能实现每微米一个波导的集成密度。尽管已经实现某些性能指标高密度集成(例如,光损耗或者串扰),但实现高密度集成的同时,而又不牺牲其他性能仍然是目前实际光电系统集成的主要挑战。相邻波导之间的串扰仍然是高密度集成实现的最根本的限制,因为波导间距随着波长增加,串扰呈指数增加。尽管将波导间距提高几个微米相对很容易,但硅基波导有着很高的相对折射率,在此限制之下,很小的集成度增加都会带来很大的串扰。硅基光子学在低成本大规模光电集成方面有着很好的前景。未来光子器件集成度将会和集成电路一样,扮演着越来越重要的角色,而波导在硅基光子学中是最核心的组件。波导阵列是光通信器件和系统的基石,如波分复用和集成光学相位移器件,其输出端都有高密度的波导阵列。波导阵列可被认为是波导组成的离散晶格,这也使其成为与凝聚态物理相关,而且很具吸引力的研究领域(例如,安德森光的局域性和宇宙-时间对称性)。在一个波导阵列的截面中,由嵌入低折射率的包层材料的高折射率的芯层周期性晶格,波导芯层相当于周期性间隔的原子。这激发了研究人员致力于运用凝聚态物理的概念来研究 ...
【技术保护点】
1.一个用于传递多路光信号的设备,其特征是包括3个或更多个波导,其中的每一波导的传播常数不同于邻近的其它波导;任意两个邻近的波导间的传播常数差异明显大于上述两个邻近的波导之间的耦合常数的绝对值,或者任意两个邻近的波导间的传播常数差异大于上述两个邻近的波导中第一个波导与其它所有波导间的有效耦合常数绝对值的总和与第二个波导与其它所有波导间的有效耦合常数绝对值的总和的加和。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.12 US 61/8770521.一个用于传递多路光信号的设备,其特征是包括3个或更多个波导,其中的每一波导的传播常数不同于邻近的其它波导;任意两个邻近的波导间的传播常数差异明显大于上述两个邻近的波导之间的耦合常数的绝对值,或者任意两个邻近的波导间的传播常数差异大于上述两个邻近的波导中第一个波导与其它所有波导间的有效耦合常数绝对值的总和与第二个波导与其它所有波导间的有效耦合常数绝对值的总和的加和。2.根据权利要求1的设备,其中两个邻近的波导的传播常数之间的差异可通过制成具有不同宽度的波导获得。3.根据权利要求1的设备,其中两个邻近的波导的传播常数之间的差异通过制成具有不同高度的波导获得的。4.根据权利要求1的设备,其中两个邻近的波导的传播常数的差异可通过加入不同的材料到所述的波导中得到。5.根据权利要求1的设备,多个波导的标称传播常数随着波导的序号周期变化。6.根据权利要求1的设备,波导的标称传播常数可能每隔一个、两个,三个,四个,五个,或者更多个就相同(i.e.βi+5=βi)。7.根据权利要求1的设备,多个波导中有着最小传播常数差的任何两根波导,将被至少一根其它波导分开。8.根据权利要求1的设备,多个波导中,每个波导的传播常数都可能有小的随机变化,这是由波导制造过程造成的。9.根据权利要求2的设备,波导的标称宽度随波导的序号周期性变化。10.根据权利要求2的设备,波导的标称宽度可能每隔一个、两个,三个,四个,五个,或者更多个就相同。11.根据权利要求2的设备,多个波导中有着最小宽度差的任何两根波导,将被至少一根其它波导分开。12.根据权利要求2的设备,多个波导中,每个波导的宽度数都可能有一个小的随机变化,这是由波导制造过程造成的。13.一个用于传播3个或更多个光信号的设备,包括:一个将入射的光信号分为多个光信号的分路器;多个相控单元,每个改变上述多个光信号其中之一信号的相位;多个波导分别耦合到多个相控单元,每一波导的传播常数是不同于邻近的波导的,且任何两个邻近的波导的传播常数之间的差异大于上述两个邻近的波导之间的耦合常数的绝对值,或者任意两个邻近的波导间的传播常数差异大于上述两个邻近的波导中第一个波导与其它所有波导间的有效耦合常数绝对值的总和与第二个波导与其它所有波导间的有效耦合常数绝对值的总和的加和;多个耦合部分,每个将一个波导里面的的光信号耦合进入自由空间。14.根据权利要求13的设备,上述两个邻近的波导的传播常数之间的差异可通过制成具有不同宽度的波导获得。15.根据权利要求13的设备,上述两个邻近的波导的传播常数之间的差异可通过制成具有不同高度的波导获得。16.根据权利要求13的设备,邻近的波导的传播常数的差异可通过加入不同的材料到所述不同的多个波导中得到。17.根据权利要求13的设备,多个波导的标称传播常数随着波导的序号周期变化。18.根据权利要求13的设备,波导的标称传播常数可能每隔一个、两个,三个,四个,五个,或者更多个就相同。19.根据权利要求13的设备,多个波导中有着最小传播常数差的任何两根波导,将被至少一根其它波导分开。20.根据权利要求13的设备,每个波导的传播常数都可能有一个小的随机变化,这是由制造过程造成的。21.根据权利要求14的设备,多个波导的标称宽度随着波导的序号周期变化。22.根据权利要求14的设备,波导的标称宽度可能每隔一个、两个,三个,四个,五个,或者更多个就相同。23.根据权利要求14的设备,多个波导中有着最小宽度数差的任何两根波导,将被至少一根不同的另一波导分开。24.根据权利要求14的设备,每个波导的宽度都可能有一个小的随机变化,这可能是由一个制造过程中造成的。25.根据权利要求13的设备,波导间的距离与光波长接近,甚至比光波长更短。26.用于分散3个或更多个光信号的设备各自...
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