用于消除45度入射MUX/DEMUX设计的偏振相关性的方法和系统技术方案

用于消除45度入射MUX/DEMUX设计的偏振相关性的方法和系统可以包括光收发器，其中该光收发器包括输入光学纤维、分束器以及耦合到光子管芯的多个薄膜滤波器。该薄膜滤波器被布置在光子管芯中的相应光栅耦合器上方。收发器可以经由输入光学纤维来接收包括不同波长信号的输入光信号，通过使用分束器将第二偏振的信号与第一偏振的信号横向地分离，来将输入光信号分成第一偏振的信号和第二偏振的信号，将第一偏振的信号和第二偏振的信号传送到多个薄膜滤波器，以及使用薄膜滤波器将多个不同波长信号中的每一者的信号反射到光子管芯中的相应光栅耦合器。

A method and system for eliminating polarization correlation in 45 degree incident MUX / demux design

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于消除45度入射MUX/DEMUX设计的偏振相关性的方法和系统相关申请的交叉引用/通过引用合并本申请要求于2017年10月12日提交的、申请号为62/571,561的美国临时申请的优先权和权益，该美国临时申请通过引用以其整体合并于此。
本公开的方面涉及电子组件。更具体地，本公开的某些实现方式涉及用于消除45度入射MUX/DEMUX设计的偏振相关性的方法和系统。
技术介绍
用于复用和解复用的常规方法可能是昂贵的、麻烦的和/或低效的，例如，它们可能是复杂的和/或耗时的、和/或可能由于损耗而具有有限的响应度。通过将这种系统与如在本申请的剩余部分中参考附图阐述的本公开的一些方面进行比较，常规和传统方法的其他限制和缺点对于本领域技术人员将变得显而易见。
技术实现思路
提供了用于消除45度入射MUX/DEMUX设计的偏振相关性的系统和方法，该系统和方法基本如结合至少一幅附图所展现和/或描述的，并在权利要求中得到了更完整的阐述。通过以下描述和附图，将更充分地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征以及其所示出的实施例的细节。附图说明图1是根据本公开的示例实施例的具有偏振无关MUX/DEMUX的光子使能的集成电路的框图。图2是示出根据本公开的实施例的具有薄膜滤波器的MUX/DEMUX的示意图。图3示出了根据本公开的示例实施例的经由用于不同偏振光信号的不同薄膜滤波器的光耦合。图4示出了根据本公开的示例实施例的s偏振薄膜滤波器和p偏振薄膜滤波器的光谱响应。图5示出了根据本公开的示例实施例的p偏振薄膜滤波器的光谱响应。图6示出了根据本公开的示例实施例的堆叠的薄膜滤波器的光谱响应。图7示出了根据本公开的示例实施例的用于在空间上分离不同偏振的分束器。图8示出了根据本公开的示例实施例的具有空间分离分束器的光收发器。图9示出了根据本公开的示例实施例的薄膜滤波器的CWDM堆叠件的光谱频带。图10示出了根据本公开的示例实施例的具有偏振旋转器的分束器。图11示出了根据本公开的示例实施例的具有空间分离分束器和偏振旋转器的光收发器。图12示出了根据本公开的示例实施例的具有单偏振MUX/DEMUX的光收发器，该单偏振MUX/DEMUX具有光束移位器。具体实施方式如本文所使用的，术语“电路”和“线路”是指物理电子组件(即，硬件)以及可以配置硬件、由硬件执行、和/或以其他方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。如本文所使用的，例如，特定处理器和存储器在执行第一一行或多行代码时可以包括第一“电路”，而在执行第二一行或多行代码时可以包括第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”是指列表中由“和/或”连接的列表中的任何一个或多个项目。作为示例，“x和/或y”是指三元素集合{(x)，(y)，(x，y)}中的任何元素。换句话说，“x和/或y”是指“x和y中的一者或两者”。作为另一示例，“x、y和/或z”是指七元素集合{(x)，(y)，(z)，(x，y)，(x，z)，(y，z)，(x，y，z)}中的任何元素。换句话说，“x、y和/或z”是指“x、y和z中的一个或多个”。如本文所使用的，术语“示例性”是指用作非限制性示例、实例或说明。如本文所使用的，术语“例如”和“诸如”陈述一个或多个非限制性示例、实例或说明的列表。如本文所使用的，无论功能的执行是被禁用的还是未被使能的(例如，通过用户可配置的设置、工厂微调等)，只要电路或设备包括执行功能所必需的硬件和代码(如果需要的话)，则电路或设备就“可操作”以执行该功能。图1是根据本公开的示例实施例的具有偏振无关MUX/DEMUX的光子使能的集成电路的框图。参考图1，示出了在光子使能集成电路130上的光电子器件，该光电子器件包括光调制器105A-105D、光电二极管111A-111D、监测光电二极管113A-113D、以及包括耦合器103A-103C和光栅耦合器117A-117H的光学器件。还示出了包括放大器107A-107D、模拟和数字控制电路109以及控制部分112A-112D的电子器件和电路。放大器107A-107D可以包括例如互阻抗放大器(TIA)和限幅放大器(LA)。耦合光学器件150可以包括分束器、薄膜滤波器、反射镜、棱镜等。在示例场景中，光子使能集成电路130包括CMOS光子管芯，其具有耦合到IC130的顶表面的激光器组件101。激光器组件101可以包括一个或多个半导体激光器，其具有用于将一个或多个连续波(CW)光信号引导到耦合器104A-104D的隔离器、透镜和/或旋转器。CW光信号可以是用于CWDM(例如，CWDM4)操作的不同波长。光子使能集成电路130可以包括单个芯片，或者可以被集成在多个管芯上，例如与一个或多个电子管芯和一个或多个光子管芯集成在一起。光栅耦合器104A-104D包括具有光栅间距和宽度的光栅结构，该光栅间距和宽度被配置为将特定波长和偏振的光信号耦合到IC130中。透镜阵列可以被并入在光栅耦合器104A-104D与激光器组件101之间，以将光信号聚焦到光栅耦合器从而获得增加的耦合效率。光信号经由制作在光子使能集成电路130中的光波导110在光学器件和光电子器件之间传送。单模或多模波导可以被用在光子集成电路中。单模操作使得到光信号处理和联网元件的直接连接成为可能。术语“单模”可以被用于支持针对两种偏振(横向电场(TE)和横向磁场(TM))中的每种偏振的单模的波导，或者用于真正是单模的并且只支持一种模式的波导。此一种模式可以具有例如TE偏振，TE偏振包括平行于支撑波导的衬底的电场。所使用的两种典型的波导横截面包括条形波导和肋形波导。条形波导通常包括矩形横截面，而肋形波导包括在波导平板的顶部上的脊形部分。当然，其他波导横截面类型也是预期的且在本公开的范围内。光调制器105A-105D包括例如马赫-曾德尔或环形调制器，并且使得能够调制连续波(CW)激光输入信号。光调制器105A-105D可以包括高速和低速相位调制部分，并且由控制部分112A-112D控制。光调制器105A-105D的高速相位调制部分可以利用数据信号来调制CW光源信号。光调制器105A-105D的低速相位调制部分可以补偿缓慢变化的相位因子，例如由波导之间的失配、波导温度或波导应力引起的相位因子，并且光调制器105A-105D的低速相位调制部分被称为MZI的被动相位或被动偏置。在示例场景中，高速光相位调制器可以基于自由载流子色散效应来操作，并且可以表现出自由载流子调制区域与光模式之间的高重叠。在波导中传播的光模的高速相位调制是用于高数据速率光通信的若干类型的信号编码的构建块。可能需要若干Gb/s的速度来维持现代光链路中使用的高数据速率，并且可以通过调制承载光束的波导中放置的PN结的耗尽区来在集成Si光子器件中实现。为了增加调制效率并使损耗最小化，必须仔细优化光模与PN结的耗尽区之间的重叠。光调制器105A-105D中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通信的方法，所述方法包括：/n在光收发器中执行操作，其中，所述光收发器包括输入光学纤维、分束器以及耦合到光子管芯的多个薄膜滤波器，所述薄膜滤波器被布置在所述光子管芯中的相应光栅耦合器上方，所述操作包括：/n经由所述输入光学纤维来接收输入光信号，所述输入光信号包括多个不同波长信号；/n通过使用所述分束器将第二偏振的信号与第一偏振的信号横向地分离，来将所述输入光信号分成所述第一偏振的信号和所述第二偏振的信号；/n将所述第一偏振的信号和所述第二偏振的信号传送到所述多个薄膜滤波器；以及/n使用所述薄膜滤波器将所述多个不同波长信号中每一者信号传送到所述光子管芯中的相应光栅耦合器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171012 US 62/571,5611.一种用于通信的方法，所述方法包括：
在光收发器中执行操作，其中，所述光收发器包括输入光学纤维、分束器以及耦合到光子管芯的多个薄膜滤波器，所述薄膜滤波器被布置在所述光子管芯中的相应光栅耦合器上方，所述操作包括：
经由所述输入光学纤维来接收输入光信号，所述输入光信号包括多个不同波长信号；
通过使用所述分束器将第二偏振的信号与第一偏振的信号横向地分离，来将所述输入光信号分成所述第一偏振的信号和所述第二偏振的信号；
将所述第一偏振的信号和所述第二偏振的信号传送到所述多个薄膜滤波器；以及
使用所述薄膜滤波器将所述多个不同波长信号中每一者信号传送到所述光子管芯中的相应光栅耦合器。


2.根据权利要求1所述的方法，包括：将来自所述光子管芯的多个波长的光信号传送到所述薄膜滤波器。


3.根据权利要求2所述的方法，包括：使用所述薄膜滤波器将来自所述光子管芯的光信号中的每个光信号反射到所述分束器。


4.根据权利要求3所述的方法，包括：将经反射的来自所述光子管芯的光信号传送到所述光收发器的输出纤维。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个薄膜滤波器中的每个薄膜滤波器被配置为反射第一波长的所述第一偏振的光信号和第二波长的所述第二偏振的信号。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分束器包括在第一棱镜的成角度的表面上的薄膜堆叠件，所述薄膜堆叠件被配置为反射所述第二偏振的信号，同时允许所述第一偏振的信号通过。


7.根据权利要求6所述的方法，包括：使用所述分束器中的反射镜来将分离出的第二偏振的信号传送到所述多个薄膜滤波器，其中，所述反射镜形成在第二棱镜的成角度的表面上，所述第二棱镜与所述第一棱镜相邻。


8.根据权利要求7所述的方法，包括：在经反射的所述第二偏振的信号被传送到所述多个薄膜滤波器之前，使用所述第二棱镜上的偏振旋转器来旋转其偏振。


9.根据权利要求1所述的方法，包括：使用双折射材料将所述第二偏振的信号与所述第一偏振的信号横向地分离。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述双折射材料允许所述第一偏振的信号直接通过以到达所述多个薄膜滤波器。


11.根据权利要求10所述的方法，包括：在所述第一偏振的信号通过所述双折射材料之后，旋转其偏振。


12.一种用于通信的系统，所述系统包括：
光收发器，所述光收发器包括输入光学纤维、分束器以及耦合到光子管芯的多个薄膜滤波器，所述薄膜滤波器被布置在所述光子管芯中的相应光栅耦合器上方，所述光收发器可操作用于执行以下操作：
经由所述输入光...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏巴尔·萨尼，约翰·安德鲁·古肯伯格，
申请(专利权)人：卢克斯特拉有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US