多模干涉元件及马赫曾德尔调制器制造技术

提供一种多模干涉元件，包括输入端面和输出端面且包括：第一输入端，位于输入端面，配置为接收第一分支光信号；第二输入端，位于输入端面，配置为接收第二分支光信号；第一输出端，位于输出端面，配置为输出工作信号，工作信号能够达到相位相差2NΠ的第一分支光信号和第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值；以及第二输出端和第三输出端，位于输出端面，配置为分别输出监控信号，监控信号能够达到相位相差(2N+1)Π的第一分支光信号和第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值的设定分配比例，N为0或自然数，设定分配比例大于0且小于1。还提供一种包含上述多模干涉元件的马赫曾德尔调制器，其输出工作信号的强度较高，准确性较高。

【技术实现步骤摘要】
多模干涉元件及马赫曾德尔调制器
本公开涉及光通信
，特别是涉及一种多模干涉元件及马赫曾德尔(Mach-Zehnder)调制器。
技术介绍
电光效应是指，当对例如铌酸锂晶体、砷化稼晶体或钽酸锂晶体等电光晶体材料施加电压时，电光晶体材料的折射率会发生变化，进而引起通过该电光晶体材料的光波的特性发生变化。利用电光效应，可以实现对光信号相位、幅度、强度以及偏振状态等参数的调制。电光调制器是基于电光晶体材料的电光效应制成的一种调制器。马赫曾德尔调制器是电光调制器的一种，其是将输入光信号等分成两个分支光信号，使之分别进入两个波导臂，这两个波导臂采用电光晶体材料，其折射率随外加调制电压的变化而变化。波导臂的折射率变化会引起分支光信号的相位变化，因此，两个分支光信号汇合后输出的是一个强度随调制电压变化的干涉信号。简而言之，马赫曾德尔调制器通过控制施加在两个波导臂上的调制电压，可以实现不同边带的调制。本公开的专利技术人了解到，马赫曾德尔调制器在不工作时，两个分支光信号在经过两个波导臂后已经存在一定的相位差，并且，该相位差会随着时间和环境条件的变化而变化，从而影响到马赫曾德尔调制器输出的工作信号的准确性。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种多模干涉元件及马赫曾德尔调制器，以提高马赫曾德尔调制器输出的工作信号的准确性。根据本公开的一方面，提供了一种多模干涉元件，包括输入端面和输出端面，所述多模干涉元件还包括：第一输入端，位于所述输入端面，配置为接收第一分支光信号；第二输入端，位于所述输入端面，配置为接收第二分支光信号；第一输出端，位于所述输出端面，配置为输出工作信号，所述工作信号能够达到相位相差2NΠ的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值；以及第二输出端和第三输出端，位于所述输出端面，配置为分别输出监控信号，所述监控信号能够达到相位相差(2N+1)Π的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值的设定分配比例，其中，N为0或自然数，设定分配比例大于0且小于1。在一些实施例中，所述监控信号能够达到相位相差(2N+1)Π的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值的一半。在一些实施例中，所述多模干涉元件包括：衬底；隔离层，位于所述衬底的一侧；及第一波导层，位于所述隔离层的远离所述衬底的一侧，包括：干涉波导部；第一输入波导部和第二输入波导部，与所述干涉波导部的靠近所述输入端面的一侧连接并且延伸至所述输入端面，所述第一输入波导部包括延伸至所述输入端面的所述第一输入端，所述第二输入波导部包括延伸至所述输入端面的所述第二输入端；及第一输出波导部、第二输出波导部和第三输出波导部，与所述干涉波导部的靠近所述输出端面的一侧连接并且延伸至所述输出端面，所述第一输出波导部包括延伸至所述输出端面的所述第一输出端，所述第二输出波导部包括延伸至所述输出端面的所述第二输出端，所述第三输出波导部包括延伸至所述输出端面的所述第三输出端。在一些实施例中，所述多模干涉元件还包括：第二波导层，位于所述隔离层与所述第一波导层之间，且呈平板状延伸至所述输入端面和所述输出端面，所述第一波导层和所述第二波导层构成脊波导结构。在一些实施例中，所述输入端面和所述输出端面平行设置，所述干涉波导部在所述衬底上的正投影呈矩形，所述第一输入波导部和所述第二输入波导部的延伸方向与所述输入端面正交，所述第一输出波导部、所述第二输出波导部和所述第三输出波导部的延伸方向与所述输出端面正交。在一些实施例中，所述第一输入波导部和所述第二输入波导部相对于所述干涉波导部的与所述输入端面正交的对称轴线对称；所述第二输出波导部和所述第三输出波导部相对于所述对称轴线对称；所述第一输出波导部沿所述对称轴线设置。在一些实施例中，所述第一输入波导部和所述第二输入波导部的中心间距，等于所述第二输出波导部和所述第三输出波导部的中心间距；和/或所述第一输入波导部和所述第二输入波导部在衬底上的正投影宽度相同，其中，所述宽度的方向平行于所述衬底且平行于所述输入端面。根据本公开的另一方面，提供了一种马赫曾德尔调制器，包括：分光元件，配置为将输入光信号等分为第一分支光信号和第二分支光信号；第一波导臂，配置为提供所述第一分支光信号的传输路径；第二波导臂，配置为提供所述第二分支光信号的传输路径；偏压调制模块，配置为基于偏压调制信号，向所述第一波导臂和所述第二波导臂施加偏置电压，以对所述第一分支光信号和所述第二分支光信号进行偏压调制；射频调制模块，配置为基于射频调制信号，向所述第一波导臂和所述第二波导臂施加射频电压，以对所述第一分支光信号和所述第二分支光信号进行射频调制，使所述第一分支光信号和所述第二分支光信号产生相位差；根据前述任一实施例所述的多模干涉元件，其中，所述第一输入端配置为接收所述第一波导臂传输的所述第一分支光信号，所述第二输入端配置为接收所述第二波导臂传输的所述第二分支光信号；及反馈模块，配置为基于所述第二输出端和/或所述第三输出端输出的所述监控信号的强度，向所述偏压调制模块输出所述偏压调制信号。在一些实施例中，所述反馈模块配置为基于所述第二输出端和所述第三输出端分别输出的所述监控信号的强度的平均值，向所述偏压调制模块输出所述偏压调制信号。在一些实施例中，所述反馈模块包括设置于所述第二输出端和/或所述第三输出端的信号强度检测传感器。根据本公开的一个或多个实施例，一方面，可以对两个波导臂的固有差异导致的相位偏差进行补偿，提高输出工作信号的准确性；可以在不削弱输出工作信号强度的前提下，获得相对较强的监控信号，使得监控的有效性得以保证。应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。附图说明在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：图1A是相关技术中的马赫曾德尔调制器输出相干加强信号示意图；图1B是相关技术中的马赫曾德尔调制器输出相干抵消信号示意图；图2A是根据本公开示例性实施例的马赫曾德尔调制器输出工作信号示意图；图2B是根据本公开示例性实施例的马赫曾德尔调制器在输出工作信号时，多模干涉元件内部两个分支光信号的干涉仿真图；图3A是根据本公开示例性实施例的马赫曾德尔调制器输出监控信号示意图；图3B是根据本公开示例性实施例的马赫曾德尔调制器在输出监控信号时，多模干涉元件内部两个分支光信号的干涉仿真图；图4是根据本公开一些示例性实施例的多模干涉元件的立体示意图；及图5是根据本公开另一些示例性实施例的多模干涉元件的立体示意图。具体实施方式在下文中，仅简单地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模干涉元件，包括输入端面和输出端面，所述多模干涉元件还包括：/n第一输入端，位于所述输入端面，配置为接收第一分支光信号；/n第二输入端，位于所述输入端面，配置为接收第二分支光信号；/n第一输出端，位于所述输出端面，配置为输出工作信号，所述工作信号能够达到相位相差2NΠ的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值；以及/n第二输出端和第三输出端，位于所述输出端面，配置为分别输出监控信号，所述监控信号能够达到相位相差(2N+1)Π的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值的设定分配比例，其中，N为0或自然数，设定分配比例大于0且小于1。/n

【技术特征摘要】
1.一种多模干涉元件，包括输入端面和输出端面，所述多模干涉元件还包括：
第一输入端，位于所述输入端面，配置为接收第一分支光信号；
第二输入端，位于所述输入端面，配置为接收第二分支光信号；
第一输出端，位于所述输出端面，配置为输出工作信号，所述工作信号能够达到相位相差2NΠ的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值；以及
第二输出端和第三输出端，位于所述输出端面，配置为分别输出监控信号，所述监控信号能够达到相位相差(2N+1)Π的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值的设定分配比例，其中，N为0或自然数，设定分配比例大于0且小于1。


2.根据权利要求1所述的多模干涉元件，其中，所述监控信号能够达到相位相差(2N+1)Π的所述第一分支光信号和所述第二分支光信号的相干加强信号的强度最大值的一半。


3.根据权利要求1或2所述的多模干涉元件，其中，所述多模干涉元件包括：
衬底；
隔离层，位于所述衬底的一侧；及
第一波导层，位于所述隔离层的远离所述衬底的一侧，包括：
干涉波导部；
第一输入波导部和第二输入波导部，与所述干涉波导部的靠近所述输入端面的一侧连接并且延伸至所述输入端面，所述第一输入波导部包括延伸至所述输入端面的所述第一输入端，所述第二输入波导部包括延伸至所述输入端面的所述第二输入端；及
第一输出波导部、第二输出波导部和第三输出波导部，与所述干涉波导部的靠近所述输出端面的一侧连接并且延伸至所述输出端面，所述第一输出波导部包括延伸至所述输出端面的所述第一输出端，所述第二输出波导部包括延伸至所述输出端面的所述第二输出端，所述第三输出波导部包括延伸至所述输出端面的所述第三输出端。


4.根据权利要求3所述的多模干涉元件，其中，所述多模干涉元件还包括：
第二波导层，位于所述隔离层与所述第一波导层之间，且呈平板状延伸至所述输入端面和所述输出端面，所述第一波导层和所述第二波导层构成脊波导结构。


5.根据权利要求3所述的多模干涉元件，其中，
所述输入端面和所述输出端面平行设置，所述干涉波导部在所述衬底上的正投影呈矩形，所述第一输入波导部和所述第二输入波导部的延伸方向与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁寒潇，宋一品，周颖聪，巫海苍，毛文浩，宋时伟，孙维祺，俞清扬，
申请(专利权)人：南京刻得不错光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32