使用自加热稳定性调谐环形谐振器的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器的装置和方法。本装置及方法控制光源，在自加热使所述光环形谐振器的谐振波长偏移至少10皮米的功率下产生所述光信号，所述自加热包含吸收在所述光环形谐振器中来自接收的所述光信号的光功率。在使用光学环形谐振器之前，对所述光环形谐振器的光信号进行至少调制和滤波两者之一，将环形谐振器的加热器控制到工作温度，当处于工作温度时，环形谐振器的谐振波长大于光信号的相应波长。

Device and method for tuning ring resonator using self heating stability

The present invention provides a device and method for tuning ring resonators using self heating stability. The device and method of controlling light generated by the light signal in power since heating makes the resonant wavelength shift of the optical ring resonator at least 10 picometers under the self heating power contains light absorbing the light signal from the receiving of the optical ring resonator in the. Before using the optical ring resonator, at least one of the two modulation and filtering optical signal of the optical ring resonator, ring resonator to control the heater when the working temperature is at operating temperature, the corresponding wavelength resonant wave ring resonator optical signal to grow up.

【技术实现步骤摘要】
使用自加热稳定性调谐环形谐振器的装置和方法
本专利技术涉及通讯设备
，具体涉及一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器的装置和方法。
技术介绍
环形谐振器，包括硅基环形谐振器(silicon-basedringresonators)的谐振特性，通常被调谐到与接收的激光波长相似的谐振波长，使得环形谐振器可以调制和/或筛滤接收的不同波长的激光。由于硅相对较高的热光系数和环形谐振器的谐振特性，硅基环形谐振器特别容易受到热波动的影响。例如热量变化等任何扰动都可能导致谐振波长的漂移，从而影响调制器的性能。因此，为了系统性能的稳定性，通常需要非常严格地控制加热器。此外，由于环形谐振器中的光功率的吸收，可能发生自加热，这导致光功率作用下的谐振频率进一步漂移。因此，产生经环形谐振器调制和/或滤波的光的光源，一般在不出现自加热的功率下工作(operated)，这将导致功率吞吐量(throughputpower)的降低。
技术实现思路
本专利技术提供了利用环形谐振器中的自加热来稳定环形谐振器的工作的装置。具体地，是在环形谐振器出现自加热的功率下，且环形谐振器的谐振波长偏移至少10皮米的情况下，控制产生将由环形谐振器调制和/或滤波的光信号的光源以产生光信号。在光环形谐振器(opticalringresonator)对光信号进行调制和/或滤波之前，将环形谐振器的加热器控制到工作温度，当处于工作温度时，环形谐振器的谐振波长大于光信号的相应波长。换句话说，光信号的波长位于光环形谐振器的谐振曲线的偏蓝侧(blue-side)和/或蓝色边缘(blueedge)处。调制和/或滤波因此出现在谐振中比偏红侧(red-side)更稳定的偏蓝侧(blue-side)；实际上，偏红侧(red-side)是相当不稳定的，并且，将环形谐振器的温度从较高温度扫频(sweeping)和/或下降到工作温度避免了将环形谐振器的温度从较低温度扫频和/或增加到工作温度时发生的自加热引起的滞后效应。在本说明书中，元件可以被描述为“配置以”执行一个或多个功能或“配置用于”这些功能。一般来说，配置以执行或配置用于执行一种功能的元件能够执行该功能，或者适用于执行该功能，或适应于执行该功能，或者可以用来执行该功能，或者以其他方式能够执行该功能。此外，显而易见的是，在本说明书中，某些元件可根据上下文描述为通过物理的、电的或其任何组合的形式连接。通常，配置利用电连接的部件以经由电子信号进行通信(即，它们能够通信)。根据上下文，物理耦合和/或物理连接的两个部件可以表现为一个单个元件。在某些情况下，物理连接的元件可以形成整体，例如，可以共享结构和材料的单件物品的一部分。在其他情况下，物理连接的元件可以包括以任何方式紧固在一起的分立元器件。物理连接还可以包括紧固在一起的分立元器件的组合，以及成型(fashioned)为单件的元器件。应当理解的是，就本专利技术的目的而言，“X，Y和Z中的至少一个”和“X，Y和Z中的一个或多个”的表述可以被解释为仅X，仅Y，仅Z，或X、Y和Z中的两个或多个的任意组合(例如，XYZ，XY，YZ，XZ等)。类似的逻辑可以应用于任何情况下出现的两个或多个的“至少一个...”和“一个或多个...”的表述。本说明书一方面提供一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，包括：光源，配置为产生光信号；光波导，配置为接收并输送来自所述光源的光信号；光环形谐振器，其耦合到所述光波导，所述的光环形谐振器配置为：从所述光波导接收所述光信号；以及，对所述光波导上的光信号至少进行调制和滤波两者之一；加热器，放置于加热所述光环形谐振器处；电压控制装置，放置于改变所述光环形谐振器两端的电压处；以及，控制器，其与所述光源、加热器、电压控制装置进行通讯，所述控制器配置为：控制所述光源在自加热使所述光环形谐振器的谐振波长偏移至少10皮米的功率下产生所述光信号，所述自加热包含吸收在所述光环形谐振器中来自接收的所述光信号的光功率；以及，在对所述光环形谐振器的光信号进行至少调制和滤波两者之一之前，控制所述加热器加热到所述光环形谐振器的谐振波长大于所述光信号的相应波长时的工作温度。在所述的工作温度下，所述光信号的相应波长可以在所述光学环形谐振器的谐振曲线的蓝色边缘上。由于自加热引起的光环形谐振器的谐振波长的偏移可以在一个范围内，所述范围接近所述光环形谐振器的给定范围，并且与光学环形谐振器的温度调节方向无关。所述的控制器还可进一步配置为控制所述加热器至所述工作温度，通过从高于所述工作温度的温度扫频(sweep)到工作温度。在一给定的自加热水平(level)处，加热器温度作用下的所述光环形谐振器的消光比的峰值可以在一滞后区域之外，并且所述控制器可以进一步配置为控制所述加热器至所述工作温度，以高到低的温度调节方向或从低到高的温度调节方向。在一给定的自加热水平(level)处，加热器温度作用下的所述光环形谐振器的消光比的峰值在可以一滞后区域之内，并且所述控制器可进一步配置为控制所述加热器从高于所述工作温度的温度扫频(sweep)至工作温度。由于所述自加热引起的所述光环形谐振器的偏移的谐振波长可以根据以下的一个或多个因素确定：所述光信号的不同的功率；所述光信号的不同的相应波长；利用所述加热器的所述光环形谐振器的不同温度；以及利用所述电压控制装置的应用于所述光环形谐振器上的不同电压。所述光源可包括激光器和相干光源中的一个或多个。所述的光波导和所述光环形谐振器可以由光子集成电路和硅光子集成电路中的一个或多个构成。所述的控制器进一步配置为在控制所述加热器到所述工作温度之后，对所述光波导上的所述光信号至少进行调制和滤波两者之一。本说明书的另一方面提供了一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器方法，包括使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，所述装置包括：光源，配置为产生光信号；光波导，配置为接收并输送来自所述光源的光信号；光环形谐振器，其耦合到所述光波导，所述光环形谐振器配置为：从所述光波导接收所述光信号；以及，对所述光波导上的光信号至少进行调制和滤波两者之一；加热器，放置于加热所述光环形谐振器处；电压控制装置，放置于改变所述光环形谐振器两端的电压处；以及，控制器，其与所述光源、加热器、电压控制装置进行通讯，使用所述控制器控制所述光源在自加热使所述光环形谐振器的谐振波长偏移至少10皮米的功率下以产生所述光信号，所述自加热包含吸收在所述光环形谐振器中来自接收的所述光信号的光功率；以及，在对所述光环形谐振器的光信号进行至少调制和滤波两者之一之前，使用所述控制器控制所述加热器加热到所述光环形谐振器的谐振波长大于所述光信号的相应波长时的工作温度。在所述工作温度下，所述光信号的相应波长可以在所述光学环形谐振器的谐振曲线的蓝色边缘上。由于自加热引起的光环形谐振器的谐振波长的偏移可以在一个范围内，所述范围接近光环形谐振器的给定范围，并且与光环形谐振器的温度调节方向无关。本方法可以进一步包括，使用控制器控制所述加热器至所述工作温度，通过从高于工作温度的温度扫频(sweep)到所述工作温度。。在一给定的自加热水平(level)处，加热器温度作用下的所述光环形谐振器的消光比的峰值可以在一滞后区域之外，以及，所述方法进一步包括使用所述控制器控制所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，包括：光源，配置为产生光信号；光波导，配置为接收并输送来自所述光源的光信号；光环形谐振器，其耦合到所述光波导，所述的光环形谐振器配置为：从所述光波导接收所述光信号；以及，对所述光波导上的光信号至少进行调制和滤波两者之一；加热器，放置于加热所述光环形谐振器处；电压控制装置，放置于改变所述光环形谐振器两端的电压处；以及，控制器，其与所述光源、加热器、电压控制装置进行通讯，所述控制器配置为：控制所述光源在自加热使所述光环形谐振器的谐振波长偏移至少10皮米的功率下产生所述光信号，所述自加热包含吸收在所述光环形谐振器中来自接收的所述光信号的光功率；以及，在对所述光环形谐振器的光信号进行至少调制和滤波两者之一之前，控制所述加热器加热到所述光环形谐振器的谐振波长大于所述光信号的相应波长时的工作温度。

【技术特征摘要】
2016.02.08 US 15/018，5751.一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，包括：光源，配置为产生光信号；光波导，配置为接收并输送来自所述光源的光信号；光环形谐振器，其耦合到所述光波导，所述的光环形谐振器配置为：从所述光波导接收所述光信号；以及，对所述光波导上的光信号至少进行调制和滤波两者之一；加热器，放置于加热所述光环形谐振器处；电压控制装置，放置于改变所述光环形谐振器两端的电压处；以及，控制器，其与所述光源、加热器、电压控制装置进行通讯，所述控制器配置为：控制所述光源在自加热使所述光环形谐振器的谐振波长偏移至少10皮米的功率下产生所述光信号，所述自加热包含吸收在所述光环形谐振器中来自接收的所述光信号的光功率；以及，在对所述光环形谐振器的光信号进行至少调制和滤波两者之一之前，控制所述加热器加热到所述光环形谐振器的谐振波长大于所述光信号的相应波长时的工作温度。2.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，在所述工作温度下，所述光信号的相应波长在所述光环形谐振器的谐振曲线的蓝色边缘上。3.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，由于自加热引起的光环形谐振器的谐振波长的偏移在一个范围内，所述范围接近所述光环形谐振器的给定范围，并且与光环形谐振器的温度调节方向无关。4.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，所述的控制器还进一步配置为控制所述加热器至所述工作温度，通过从高于所述工作温度的温度扫频(sweep)到工作温度。5.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，在一给定的自加热水平(level)处，加热器温度作用下的所述光环形谐振器的消光比的峰值在一滞后区域之外，并且所述控制器进一步配置为控制所述加热器至所述工作温度，以高到低的温度调节方向或从低到高的温度调节方向。6.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，在一给定的自加热水平(level)处，加热器温度作用下的所述光环形谐振器的消光比的峰值在一滞后区域之内，并且所述控制器进一步配置为控制所述加热器从高于所述工作温度的温度扫频(sweep)至工作温度。7.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，由于所述自加热引起的所述光环形谐振器的偏移的谐振波长是根据以下的一个或多个因素确定：所述光信号的不同的功率；所述光信号的不同的相应波长；利用所述加热器的所述光环形谐振器的不同温度；以及利用所述电压控制装置的应用于所述光环形谐振器上的不同电压。8.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，所述光源包括激光器和相干光源中的一个或多个。9.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，所述的光波导和所述光环形谐振器由光子集成电路和硅光子集成电路中的一个或多个构成。10.根据权利要求1所述的一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，其特征在于，所述的控制器进一步配置为在控制所述加热器到所述工作温度之后，对所述光波导上的所述光信号至少进行调制和滤波两者之一。11.一种使用自加热稳定性调谐环形谐振器的方法，包括使用自加热稳定性调谐环形谐振器装置，所述装置包括：光源，配置为产生光信号；光波导，配置为接收并输送来自所述光源的光信号；光环形谐振器，其耦合到所述光波导，所述光环形谐振器配置为：从所述光波导接收所述光信号；以及，对所述光波导上的光信号至少进行调制和滤波两者之一；加热器，放置于加热所述光环形谐振器处；电压控制装置，放...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹斌，迪伦·洛根，道格拉斯·贝克特，陈荣，安德鲁·耐特斯，
申请(专利权)人：拉诺沃斯公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA