光调制器及光调制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种光调制器及光调制系统，属于光电子技术领域。该光调制器包括调制芯片，所述调制芯片包括光波导衬底、第一马赫‑曾德尔干涉仪、第二马赫‑曾德尔干涉仪以及按照预设规则设置在第一马赫‑曾德尔干涉仪和第二马赫‑曾德尔干涉仪上的第一电极组和第二电极组。第一马赫‑曾德尔干涉仪和第二马赫‑曾德尔干涉仪对称设置在光波导衬底表面。第一马赫‑曾德尔干涉仪的第一相位差与第二马赫‑曾德尔干涉仪的第二相位差之间的差值满足预设条件。本发明专利技术提供的光调制器能够在满足对外加信号无干扰的条件下抑制现有集成光波导调制器所存在的工作点直流漂移问题，有效地保证了采用该光调制器的光调制系统工作的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子
，具体而言，涉及一种光调制器及光调制系统。
技术介绍
随着光电子技术的发展，集成光学器件已经由实验过程走向了生产实用阶段。然而，由于光调制器的光波导材料的物理特性，集成光波导马赫-曾德尔调制器一直存在工作点的直流漂移问题，包括温度漂移、光折变效应引起的直流漂移、应力引起的直流漂移等，由于直流漂移引起的工作点不稳定会使光调制器工作不稳定，导致光调制器功能异常。因此采用对外加信号无干扰的方法消除这种直流漂移，非常有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光调制器及光调制系统，以有效地改善上述问题。一方面，本专利技术实施例提供了一种光调制器，包括调制芯片，所述调制芯片包括光波导衬底、第一马赫-曾德尔干涉仪、第二马赫-曾德尔干涉仪以及按照预设规则设置在所述第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪上的第一电极组和第二电极组。所述第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪对称设置在所述光波导衬底表面。所述第一马赫-曾德尔干涉仪包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导的长度大于所述第二光波导的长度，所述第二马赫-曾德尔干涉仪包括第三光波导和第四光波导，所述第三光波导的长度大于所述第四光波导的长度。所述第一光波导与所述第二光波导之间的光相位差为第一相位差，所述第三光波导与所述第四光波导之间的光相位差为第二相位差，所述第一相位差与所述第二相位差之间的差值满足预设条件以使得外部干扰导致的相移相互抵消。在本专利技术较佳的实施例中，所述第一马赫-曾德尔干涉仪还包括第一入射波导和第一出射波导，所述第二马赫-曾德尔干涉仪还包括第二入射波导和第二出射波导。所述第一光波导与所述第二光波导的一端均与所述第一入射波导光学耦合，另一端均与所述第一出射波导光学耦合。所述第三光波导与所述第四光波导的一端均与所述第二入射波导光学耦合，另一端均与所述第二出射波导光学耦合。所述光波导衬底上还设置有Y型波导，所述Y型波导包括输入波导、第一分支波导和第二分支波导，所述第一分支波导用于将所述输入波导光学耦合到所述第一入射波导，所述第二分支波导用于将所述输入波导光学耦合到所述第二入射波导。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一光波导和所述第三光波导为弧线形波导。在本专利技术较佳的实施例中，上述第二光波导和所述第四光波导为直线形波导，所述第一电极组包括第一子电极和第二子电极，所述第二电极组包括第三子电极和第四子电极，所述第一子电极和所述第二子电极对称设置在所述第二光波导的两侧，所述第三子电极和所述第四子电极对称设置在所述第四光波导的两侧。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一光波导和所述第三光波导相互靠近设置。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一光波导和所述第三光波导相互远离设置。在本专利技术较佳的实施例中，上述光波导衬底为铌酸锂衬底。在本专利技术较佳的实施例中，上述光调制器还包括壳体，所述调制芯片封装在所述壳体内。所述壳体上设置有第一光波导端口和第二光波导端口，所述第一光波导端口用于输入信号光，所述第二光波导端口用于输出经所述调制芯片调制后的信号光。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种光调制系统，包括激光器、第一光电探测器、第二光电探测器及上述的光调制器。所述激光器用于产生信号光，并将所述信号光输入所述光调制器。所述光调制器用于将所述信号光分束为第一信号光和第二信号光，通过第一马赫-曾德尔干涉仪及第一调制信号对所述第一信号光进行调制，通过第二马赫-曾德尔干涉仪及第二调制信号对所述第二信号光进行调制，将所述第一马赫-曾德尔干涉仪输出的第一干涉信号输入所述第一光电探测器，将所述第二马赫-曾德尔干涉仪输出的第二干涉信号输入所述第二光电探测器。所述第一光电探测器用于将所述第一干涉信号转换为第一电信号输出，所述第二光电探测器用于将所述第二干涉信号转换为第二电信号输出。在本专利技术较佳的实施例中，上述光调制系统还包括电合路器。所述电合路器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端与所述第一光电探测器的输出端电连接，所述第二输入端与所述第二光电探测器的输出端电连接。所述电合路器用于将所述第一光电探测器输出的第一电信号和所述第二光电探测器输出的第二电信号进行叠加后由所述输出端输出。本专利技术实施例提供的光调制器及光调制系统，通过在光波导衬底上对称设置第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪，并使得第一马赫-曾德尔干涉仪的第一光波导和第二光波导的光相位差与第二马赫-曾德尔干涉仪的第三光波导和第四光波导的光相位差之间的差值满足预设条件以使得外部干扰导致的相移相互抵消，能够在满足对外加信号无干扰的条件下抑制现有集成光波导调制器所存在的工作点直流漂移问题，包括温度漂移、光折变效应引起的直流漂移、应力引起的直流漂移等，有效地保证了采用该光调制器的光调制系统工作的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的光调制器的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的光调制器中第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪的一种排布结构示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的光调制器中第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪的另一种排布结构示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的光调制系统的一种结构示意图；图5示出了本专利技术实施例提供的光调制系统的另一种结构示意图；图6示出了本专利技术实施例提供的光调制系统中第一马赫-曾德尔干涉仪和第一马赫-曾德尔干涉仪输出的光功率分别与其相位差的关系曲线。图中：1-光调制器；10-光波导衬底；11-Y型波导；111-输入波导；1110-对称线；112-第一分支波导；113-第二分支波导；12-第一马赫-曾德尔干涉仪；121-第一入射波导；122-第一光波导；123-第二光波导；124-第一出射波导；13-第二马赫-曾德尔干涉仪；131-第二入射波导；132-第三光波导；133-第四光波导；134-第二出射波导；14-第一电极组；141-第一子电极；142-第二子电极；15-第二电极组；151-第三子电极；152-第四子电极；100-光调制系统；2-激光器；3-保偏光纤；41-第一光电探测器；42-第二光电探测器；5-电合路器。具体实施方式由于光调制器光波导材料的物理特性，集成光波导马赫-曾德尔调制器一直存在工作点的直流漂移问题，包括温度漂移、光折变效应引起的直流漂移、应力引起的直流漂移等，由于直流漂移引起的工作点不稳定会使光调制器工作不稳定，导致光调制器功能异常。因此采用对外加信号无干扰的方法消除这种直流漂移，非常有必要。鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光调制器及光调制系统，以有效地改善由于直流漂移引起的工作点不稳定会使光调制器工作不稳定，导致光调制器功能异常的问题。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光调制器，其特征在于，包括调制芯片，所述调制芯片包括光波导衬底、第一马赫‑曾德尔干涉仪、第二马赫‑曾德尔干涉仪以及按照预设规则设置在所述第一马赫‑曾德尔干涉仪和第二马赫‑曾德尔干涉仪上的第一电极组和第二电极组；所述第一马赫‑曾德尔干涉仪和第二马赫‑曾德尔干涉仪对称设置在所述光波导衬底表面，所述第一马赫‑曾德尔干涉仪包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导的长度大于所述第二光波导的长度，所述第二马赫‑曾德尔干涉仪包括第三光波导和第四光波导，所述第三光波导的长度大于所述第四光波导的长度；所述第一光波导与所述第二光波导之间的光相位差为第一相位差，所述第三光波导与所述第四光波导之间的光相位差为第二相位差，所述第一相位差与所述第二相位差之间的差值满足预设条件以使得外部干扰导致的相移相互抵消。

【技术特征摘要】
1.一种光调制器，其特征在于，包括调制芯片，所述调制芯片包括光波导衬底、第一马赫-曾德尔干涉仪、第二马赫-曾德尔干涉仪以及按照预设规则设置在所述第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪上的第一电极组和第二电极组；所述第一马赫-曾德尔干涉仪和第二马赫-曾德尔干涉仪对称设置在所述光波导衬底表面，所述第一马赫-曾德尔干涉仪包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导的长度大于所述第二光波导的长度，所述第二马赫-曾德尔干涉仪包括第三光波导和第四光波导，所述第三光波导的长度大于所述第四光波导的长度；所述第一光波导与所述第二光波导之间的光相位差为第一相位差，所述第三光波导与所述第四光波导之间的光相位差为第二相位差，所述第一相位差与所述第二相位差之间的差值满足预设条件以使得外部干扰导致的相移相互抵消。2.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述第一马赫-曾德尔干涉仪还包括第一入射波导和第一出射波导，所述第二马赫-曾德尔干涉仪还包括第二入射波导和第二出射波导；所述第一光波导与所述第二光波导的一端均与所述第一入射波导光学耦合，另一端均与所述第一出射波导光学耦合；所述第三光波导与所述第四光波导的一端均与所述第二入射波导光学耦合，另一端均与所述第二出射波导光学耦合；所述光波导衬底上还设置有Y型波导，所述Y型波导包括输入波导、第一分支波导和第二分支波导，所述第一分支波导用于将所述输入波导光学耦合到所述第一入射波导，所述第二分支波导用于将所述输入波导光学耦合到所述第二入射波导。3.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述第一光波导和所述第三光波导均为弧线形波导。4.根据权利要求3所述的光调制器，其特征在于，所述第二光波导和所述第四光波导为直线形波导，所述第一电极组包括第一子电极和第二子电极，所述第二电极组包括第三子电极和第四子电极，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，陈福深，陆德坚，朱琨，
申请(专利权)人：北京森馥科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11