光环电路和光环调制器制造技术

技术编号:26610635 阅读:57 留言:0更新日期:2020-12-04 21:36
一种用于将来自光源的光调制为光信号的光环电路,包括:环调制器,被安置在波导的附近以耦合在所述波导中传播的光,所述环调制器包括一对电极;信号发生器,发送与所述光信号相对应的电信号;滤波器电路,产生输出信号,其中,所述滤波器电路包括加法器单元以及具有延迟单元和系数单元的至少一个抽头单元,其中,所述加法器单元将来自所述信号发生器的电信号和从所述抽头单元传递的信号相加,以用于用所述延迟单元的至少两倍的延迟时间来对所述电信号的信号分量进行预补偿;以及驱动器电路,基于所述输出信号将电压施加于所述电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光环电路和光环调制器
本专利技术总体上涉及具有电滤波器的光环电路。
技术介绍
马赫曾德尔(Mach-Zehnder)调制器是用于高速光通信的广泛使用的调制器,并且就调制特性而言几乎是理想的。基本原理是积累沿着mm长马赫曾德尔臂的相移,该相移决定其非常大的占用空间。尽管它们没有相干光带宽限制,但是它们的非常长的波导以及一对3dB耦合器造成大的光损耗。另一方面,光环调制器是紧凑的调制器,并且适合于光子集成电路。在这些调制器中,可以通过腔谐振效应来放大相移,而不依赖于长距离传播。然而,环调制器由于换调制器的记忆效应而遭遇后缘失真,因为在调制期间光在环中再循环,并且即使在调制信号消失之后,少量调制的输出仍存在,这引起来自后缘的信号失真。对信号失真的补偿可以在接收器侧解决。然而,由于模数转换器的有限范围和随后的信号处理电路,严重失真的信号不能被完全补偿。接收器侧补偿还大大地增加噪声的频率分量的一部分,这导致信号质量降低。因此,非常可取的是在使对于接收器侧的补偿的依赖性最小化时,在发送器侧进行预补偿。
技术实现思路
本公开的一些实施例是基于信号尾部中的光环电路输出信号失真可以通过包含缓慢地变化的信号的电信号输入来补偿的认识。根据本公开的一些实施例,电输入信号可以由无限脉冲响应滤波器(IIR滤波器)或有限脉冲响应滤波器(FIR滤波器)产生。将参照附图来进一步说明目前公开的实施例。所示的附图不一定是按比例的,而是重点一般被放在例示说明目前公开的实施例的原理上。将参照附图来进一步说明目前公开的实施例。所示的附图不一定是按比例的,而是重点一般被放在例示说明目前公开的实施例的原理上。附图说明图1A示出包括光环调制器和电IIR滤波器的光调制电路的示意图。图1B示出光环调制器的示意图。图2是IIR滤波器电路的示意图。图3是当单个脉冲被施加时IIR电路的输出(响应)。图4是具有两个延迟单元和两个系数单元的IIR滤波器电路的示意图。图5是具有两个抽头单元的FIR电路的示意图。图6是当单个脉冲被施加时FIR电路的输出。图7是具有两个四个延迟单元和五个系数单元的FIR电路的示意图。图8是具有两个4个延迟单元和5个系数单元的IIR电路的输出。图9示出当阶跃函数电压被施加于环调制器时的光信号响应。图10示出在预补偿电路被应用于光环调制器之后的预期的电信号。具体实施方式虽然以上标识的附图阐述了目前公开的实施例,但是如讨论中指出的,也设想其他实施例。本公开通过代表而非限制的方式呈现说明性的实施例。本领域技术人员可以想出落在目前公开的实施例的原理的范围和精神内的许多其他的修改和实施例。以下描述仅提供了示例性实施例,而非意图限制本公开的范围、适用性或配置。相反,示例性实施例的以下描述将为本领域技术人员提供使得能够实现一个或多个示例性实施例的描述。设想在不脱离如所附权利要求书中阐述那样公开的主题的精神和范围的情况下,在元素的功能和布置上可以做出的各种改变。在以下描述中给出了特定的细节来提供实施例的透彻的理解。然而,本领域的普通技术人员可以理解实施例可以在没有这些特定的细节的情况下实施。例如,所公开的主题中的系统、处理和其他元件可以被示为框图形式的组件以便不会在不必要的细节上使实施例模糊。在其他情况下,众所周知的处理、结构和技术能够以没有不必要的细节的方式示出,以便避免使实施例模糊。此外,各图中的相似的标号和指定指示相似的元件。此外,单个的实施例可以被描述为被描绘为流程图表、流程图、数据流程图、结构图或框图的处理。尽管流程图表可以将操作描述为顺序的处理,但是所述操作中的许多操作可以并行或同时执行。另外,所述操作的次序可以重排。处理可以在其操作完成时终止,但是可以具有图中没有讨论或包括的附加步骤。此外,不是所有具体描述的处理中的操作都可以在所有的实施例中发生。处理可以对应于方法、函数、进程、子例程、子程序等。当处理对应于函数时,该函数的终止可以对应于该函数向调用函数或主函数的返回。此外,所公开的主题的实施例可以至少部分手动地或自动地实现。可以通过使用机器、硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或它们的任何组合来执行或者至少部分辅助手动或自动实现。当用软件、固件、中间件或微代码实现时,执行必要的任务的程序代码或代码段可以被存储在机器可读介质中。(一个或多个)处理器可以执行该必要的任务。图1A示出光环电路100的示意图。光源10是提供光束的装置。输入波导20引导该光束。光环电路100将来自光源10的光调制为光信号。信号发生器40生成电信号。所述电信号对应于所述光信号。电滤波器电路50从所述电信号产生输出信号。电滤波器电路50可以包含延迟单元52、系数单元(也被称为系数倍增器)53和加法器单元51。加法器单元将来自信号发生器40的电信号和从抽头单元传递的信号相加。这里,电滤波器电路50被描述为IIR(无限脉冲响应)滤波器,但是本专利技术不限于IIR滤波器,并且FIR(有限脉冲响应)滤波器可以被应用。驱动器电路60放大来自电滤波器电路50的输出信号。驱动器电路60根据输出信号,将电压施加于电极31和32。光环调制器30对来自光源10的光束进行调制。光环调制器30是紧凑的调制器,并且适合于光子集成电路。在调制器30中,可以通过腔谐振效应来执行相移,而不依赖于长距离传播。调制器电极31和32对光环调制器30的折射率进行调制。光环调制器30安置在波导20的附近以耦合在波导20中传播的光。光调制器具有一对电极31和32。定向耦合器35是光环调制器30的一部分。下面将描述来自信号发生器40的信号的流程。信号发生器40产生与将经由光调制电路100发送的数据相对应的电信号。电滤波器电路50从信号发生器40接收电信号,并且将这些电信号修改为输出信号。输出信号(经修改的信号)包括一系列信号(例如,图3中的信号711-720),在该系列信号中,它们中的第一个信号强于其他的信号,并且第一个信号后面的信号按时间的间隔变弱。驱动器电路60从电滤波器电路50接收输出信号。驱动器电路60馈送接收的输出信号以施加于光环调制器30的一对电极31和32。在这种情况下,驱动器电路60通过电路径80转换为用于环调制器30的信号振幅水平和阻抗,调制电压被施加于调制器电极31和32。图1B是光环调制器30的放大图。来自光源10的光通过输入波导20,并且通过定向耦合器35,该光的一部分被耦合到光环30中。光环调制器30的折射率通过两个调制器电极31和32之间的施加的电压而被调制,从而修改光循环回到定向耦合器35时的干涉条件。光环调制器30可以是,但不限于,载流子消耗调制器、载流子注入调制器、量子限制斯塔克效应调制器的类型。光环调制30的半径对于硅波导通常为20μm到100μm,对于InP/InGaAsP波导通常为50μm到200μm,对应于1ps到10ps的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将来自光源的光调制为光信号的光环电路,包括:/n环调制器,所述环调制器被安置在波导的附近以耦合在所述波导中传播的光,所述环调制器包括一对电极;/n信号发生器,所述信号发生器发送与所述光信号相对应的电信号;/n滤波器电路,所述滤波器电路产生输出信号,其中,所述滤波器电路包括加法器单元以及具有延迟单元和系数单元的至少一个抽头单元,其中,所述加法器单元将来自所述信号发生器的电信号和从所述抽头单元传递的信号相加,以用于用所述延迟单元的至少两倍的延迟时间来对所述电信号的信号分量进行预补偿;以及/n驱动器电路,所述驱动器电路基于所述输出信号将电压施加于所述电极。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180504 US 62/666,988;20180907 US 16/124,3441.一种用于将来自光源的光调制为光信号的光环电路,包括:
环调制器,所述环调制器被安置在波导的附近以耦合在所述波导中传播的光,所述环调制器包括一对电极;
信号发生器,所述信号发生器发送与所述光信号相对应的电信号;
滤波器电路,所述滤波器电路产生输出信号,其中,所述滤波器电路包括加法器单元以及具有延迟单元和系数单元的至少一个抽头单元,其中,所述加法器单元将来自所述信号发生器的电信号和从所述抽头单元传递的信号相加,以用于用所述延迟单元的至少两倍的延迟时间来对所述电信号的信号分量进行预补偿;以及
驱动器电路,所述驱动器电路基于所述输出信号将电压施加于所述电极。


2.根据权利要求1所述的光环电路,其中,所述滤波器电路包括无限脉冲响应滤波器,所述无限脉冲响应滤波器包括一个或多个抽头单元。


3.根据权利要求1所述的光环电路,其中,所述滤波器电路包括有限脉冲响应滤波器,所述有限脉冲响应滤波器包括两个或更多个抽头单...

【专利技术属性】
技术研发人员:小岛启介M·滕秋浓俊昭C·林K·帕森斯后藤田光伸秋山浩一
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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