一种调制装置和光发射机制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种调制装置，包括：第一模斑转换器，用于将任意偏振态的光耦合进入第一偏振分集器件；第一偏振分集器件，用于将耦合的光分成第一光(TM光)和第二光(TE光)，将第一光转换成第三光；其中，第一光的偏振态和第二光的偏振态正交，第三光的偏振态与第二光的偏振态相同；第一调制器，用于对第三光进行调制；第二反射式调制器，用于对第二光进行调制；第二偏振分集器件，用于将调制后的第三光转换成第四光，将第四光和调制后的第二光合并得到第五光；其中，第四光的偏振态和第一光的偏振态相同；第二模斑转换器，用于将第五光耦合输出。本发明专利技术实施例实现了偏振无关的调制。

A modulation device and optical transmitter

【技术实现步骤摘要】
一种调制装置和光发射机
本专利技术实施例涉及但不限于光调制技术，尤指一种调制装置和光发射机。
技术介绍
随着计算机和通信技术的发展，现代社会对信息的需求量呈指数增长。光纤接入网(FTTX，FiberToTheX)技术是驱动光接入基础设施建设的一项主流技术，而在FTTX网络的构建中，一个极为关键的因素就是正比于客户数量的光网络单元(ONU，OpticalNetworkUnit)，ONU对于整个接入网的耗费起到了关键作用。廉价的ONU的一个要求是其在各个用户端应该是无差别的，这对于ONU的量产、操作、管理和维护等都是意义重大的。考虑到波分复用(WDM，WavelengthDivisionMultiplexing)技术在接入网络中的巨大应用前景及特点，所有的ONU应该是无色的(Colorless)。为了实现ONU的无色性，其中的光发射模块应该是波长无关的。此外，为了减小系统尺寸和连接复杂度，接入网的外部构建最好对上行和下行采用同一根光纤，实现光网络回路架构，因此反射式的光发射机方案具有良好的应用前景。最后但也很重要的一点，由于光网络中进入ONU的光的偏振态是随机的，因此要求光发射机是偏振无关或者偏振不敏感的。相关的无色反射式ONU包括反射式电吸收调制器(REAM，ReflectiveElectroAbsorptionModulator)、反射型半导体光放大器(RSOA，，ReflectiveSemiconductorOpticalAmplifier)等，这些方案的缺点主要包括：带宽通常小于2.5千兆比特每秒(Gbps)；采用III-V材料，工艺复杂、良率较低；无法提供片上的偏振无关解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种调制装置，能够实现偏振无关。本专利技术实施例提供了一种调制装置，包括：第一模斑转换器，用于将任意偏振态的光耦合进入第一偏振分集器件；第一偏振分集器件，用于将耦合的光分成第一光和第二光，将第一光转换成第三光；其中，第一光的偏振态和第二光的偏振态正交，第三光的偏振态与第二光的偏振态相同；第一调制器，用于对第三光进行调制；第二调制器，用于对第二光进行调制；第二偏振分集器件，用于将调制后的第三光转换成第四光，将第四光和调制后的第二光合并得到第五光；其中，第四光的偏振态和第一光的偏振态相同；第二模斑转换器，用于将第五光耦合输出。本专利技术实施例提出了一种光发射机，包括上述任一种调制装置。本专利技术实施例包括：第一模斑转换器，用于将任意偏振态的光耦合进入第一偏振分集器件；第一偏振分集器件，用于将耦合的光分成第一光和第二光，将第一光转换成第三光；其中，第一光的偏振态和第二光的偏振态正交，第三光的偏振态与第二光的偏振态相同；第一调制器，用于对第三光进行调制；第二调制器，用于对第二光进行调制；第二偏振分集器件，用于将调制后的第三光转换成第四光，将第四光和调制后的第二光合并得到第五光；其中，第四光的偏振态和第一光的偏振态相同；第二模斑转换器，用于将第五光耦合输出。本专利技术实施例通过偏振分集器件实现了偏振态的分离、转换与处理，最终使得输入光的偏振态与调制后输出光的偏振态相同，从而实现了偏振无关的调制。在另一个实施例中，第一调制器和所述第二调制器为反射式调制器，所述第一偏振分集器件和所述第二偏振分集器件为同一个偏振分集器件，所述第一模斑转换器和所述第二模斑转换器为同一个模斑转换器。本专利技术实施例采用反射式调制器实现调制，减小了系统尺寸和连接复杂度。在本专利技术另一个实施例中，还包括：硅基SOI芯片；其中，所述第一模斑转换器、所述第一偏振分集器件、所述第一调制器、所述第二调制器、所述第二偏振分集器件和所述第二模斑转换器在所述硅基SOI芯片上实现。本专利技术实施例基于硅基SOI芯片来实现，提高了调制速率，并且硅基SOI芯片所固有的互补金属氧化物半导体(CMOS，ComplementaryMetalOxideSemiconductor)工艺兼容性使得本专利技术实施例的调制装置具有工艺简单、良率较高的优势。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例而了解。本专利技术实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例的实施例一起用于解释本专利技术实施例的技术方案，并不构成对本专利技术实施例技术方案的限制。图1为本专利技术一个实施例提出的调制装置的结构组成示意图；图2为本专利技术实施例的调制装置的结构组成示意图一；图3为本专利技术实施例的调制装置的结构组成示意图二；图4为本专利技术实施例第一调制器和第二调制器为反射式调制器时的调制装置的结构组成示意图一；图5为本专利技术实施例第一调制器和第二调制器为反射式调制器时的调制装置的结构组成示意图二；图6为本专利技术实施例第一调制器和第二调制器为反射式调制器时的调制装置的结构组成示意图三；图7为本专利技术实施例反射式调制器的结构组成示意图一；图8为本专利技术实施例反射式调制器的结构组成示意图二。具体实施方式下文中将结合附图对本专利技术实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。参见图1，本专利技术一个实施例提出了一种调制装置，包括：第一模斑转换器12，用于将任意偏振态的光耦合进入第一偏振分集器件；第一偏振分集器件13，用于将耦合的光分成第一光和第二光，将第一光转换成第三光；其中，第一光的偏振态和第二光的偏振态正交，第三光的偏振态与第二光的偏振态相同；例如，第一光的偏振态为TM0，第二光的偏振态为TE0，第三光的偏振态为TE0，将第一光转换成第三光时，仅仅是进行了偏振态的转换；第一调制器14，用于对第三光进行调制；第二调制器15，用于对第二光进行调制；第二偏振分集器件16，用于将调制后的第三光转换成第四光，将第四光和调制后的第二光合并得到第五光；其中，第四光的偏振态和第一光的偏振态相同；第二模斑转换器17，用于将第五光耦合输出。在本专利技术实施例中，所述第一模斑转换器12、所述第一偏振分集器件13、所述第一调制器14、所述第二调制器15、所述第二偏振分集器件16和所述第二模斑转换器17构成了光芯片。任意偏振态的光通过第一耦合接口11进入第一模斑转换器12，第五光通过第二耦合接口18从第二模斑转换器17输出。本专利技术实施例中，任意偏振态的光的主要成分是偏振态为TE0和偏振态为TM0的光，由于进入第一模斑转换器12的光有可能是偏振态为TE0的光，或者偏振态为TM0的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调制装置，包括：/n第一模斑转换器，用于将任意偏振态的光耦合进入第一偏振分集器件；/n所述第一偏振分集器件，用于将耦合的光分成第一光和第二光，将所述第一光转换成第三光；其中，所述第一光的偏振态和所述第二光的偏振态正交，所述第三光的偏振态与所述第二光的偏振态相同；/n第一调制器，用于对所述第三光进行调制；/n第二调制器，用于对所述第二光进行调制；/n第二偏振分集器件，用于将调制后的第三光转换成第四光，将所述第四光和调制后的第二光合并得到第五光；其中，所述第四光的偏振态和所述第一光的偏振态相同；/n第二模斑转换器，用于将所述第五光耦合输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种调制装置，包括：
第一模斑转换器，用于将任意偏振态的光耦合进入第一偏振分集器件；
所述第一偏振分集器件，用于将耦合的光分成第一光和第二光，将所述第一光转换成第三光；其中，所述第一光的偏振态和所述第二光的偏振态正交，所述第三光的偏振态与所述第二光的偏振态相同；
第一调制器，用于对所述第三光进行调制；
第二调制器，用于对所述第二光进行调制；
第二偏振分集器件，用于将调制后的第三光转换成第四光，将所述第四光和调制后的第二光合并得到第五光；其中，所述第四光的偏振态和所述第一光的偏振态相同；
第二模斑转换器，用于将所述第五光耦合输出。


2.根据权利要求1所述的调制装置，其特征在于，所述第一偏振分集器件包括以下任意一个：第一偏振旋转分束器；第一偏振分束器和第一偏振旋转器；
其中，所述第一偏振分束器，用于将耦合的光分成所述第一光和所述第二光；
所述第一偏振旋转器，用于将所述第一光转换成所述第三光。


3.根据权利要求1所述的调制装置，其特征在于，所述第二偏振分集器件包括以下任意一个：第二偏振旋转分束器；第二偏振分束器和第二偏振旋转器；
其中，所述第二偏振旋转器，用于将所述调制后的第三光转换成所述第四光；
所述第二偏振分束器，用于将所述第四光和所述调制后的第二光合并得到所述第五光。


4.根据权利要求1～3任一项所述的调制装置，其特征在于，其中，所述第一调制器和所述第二调制器为反射式调制器，所述第一偏振分集器件和所述第二偏振分集器件为同一个偏振分集器件，所述第一模斑转换器和所述第二模斑转换器为同一个模斑转换器。


5.根据权利要求4所述的调制装置，其特征在于，所述第一调制器包括：第一光分束器、第一移相器、第一调制模块、第一反射器件、第二反射器件；其中，所述第一调制模块包括两个第一电极和设置在两个所述第一电极之间的波导；
其中，所述第一光分束器，用于将所述第三光分成第六光和第七光；将第二次移相处理后的第七光和所述第六光合并得到所述调制后的第三光；
所述第一移相器，用于对所述第七光进行第一次移相处理，对第二次调制后的第七光进行第二次移相处理；
两个所述第一电极，用于加载第一待调制信号以产生电场；
所述设置在两个第一电极之间的波导，用于在所述第一电极产生的电场的作用下对第一次移相处理后的第七光进行第一次调制，对反射回来的第一次调制后的第七光进行第二次调制；
所述第一反射器件，用于反射所述第六光；
所述第二反射器件，用于反射第一次调制后的第七光。


6.根据权利要求5所述的调制装置，其特征在于，其中，所述第一反射器件和所述第二反射器件为不同的反射器件；或者，所述第一反射器件和所述第二反射器件为同一个反射器件。


7.根据权利要求5所述的调制装置，其特征在于，所述第一调制器还包括：第二调制模块，所述第二调制模块包括两个第二电极和设置在两个所述第二电极之间的波导；
两个所述第二电极，用于加载第二待调制信号以产生电场；
所述设置在第二电极之间的波导，用于在所述第二电极产生的电场的作用下对所述第六光进行第一次调制，对反射回来的第一次调制后的第六光进行第二次调制；
所述第一分光束器具体用于：
将所述第三光分成第六光和第七光；将第二次移相处理后的第七光和第二次调制后的第六光合并得到所述调制后的第三光；
所述第一反射器件具体用于：反射第一次调制后的第六光。


8.根据权利要求4所述的调制装置，其特征在于，所述第二调制器包括：第二光分束器、第二移相器、第三调制模块、第三反射器件、第四反射器件；其中，所述第三调制模块包括两个第三电极和设置在两个所述第三电极之间的波导；
其中，所述第二光分束器，用于将所述第二光分成第八光和第九光；将第二次移相处理后的第九光和所述第八光合并得到所述调制后的第二光；
所述第二移相器，用于对所述第九光进行第一次移相处理，对第二次调制后的第九光进行第二次移相处理；
两个所述第三电极，用于加载第三待调制信号以产生电场；
所述设置在两个第三电极之间的波导，用于在所述第三电极产生的电场的作用下对第一次移相处理后的第九光进行第一次调制，对反射回来的第一次调制后的第九光进行第二次调...

【专利技术属性】
技术研发人员：张森林，李蒙，
申请(专利权)人：中兴光电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32