光放大器制造技术

本公开实施例公开了一种光放大器，包括：衬底；波导，位于所述衬底上；所述波导包括：输入部分、放大部分、转向部分及输出部分；其中，所述输入部分用于接收光信号，所述转向部分用于将从所述放大部分输出的光信号重新反射回所述放大部分，使得所述光信号在所述放大部分中多次重复传输；增益层，覆盖所述波导的放大部分，用于将所述放大部分中的光信号进行放大；所述输出部分用于输出放大后的光信号。所述输出部分用于输出放大后的光信号。所述输出部分用于输出放大后的光信号。

【技术实现步骤摘要】
光放大器


[0001]本公开涉及光通信器件领域，特别涉及一种光放大器。

技术介绍

[0002]光放大器是硅光通信系统中不可或缺的器件，对于光信号的放大和损耗补偿起着重要作用。相关技术中的光放大器很难同时兼顾小型化与高增益效果。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开实施例提供了一种光放大器，包括：
[0004]衬底；
[0005]波导，位于所述衬底上；所述波导包括：输入部分、放大部分、转向部分及输出部分；其中，所述输入部分用于接收光信号，所述转向部分用于将从所述放大部分输出的光信号重新反射回所述放大部分，使得所述光信号在所述放大部分中多次重复传输；
[0006]增益层，覆盖所述波导的放大部分，用于将所述放大部分中的光信号进行放大；
[0007]所述输出部分用于输出放大后的光信号。
[0008]上述方案中，所述波导的转向部分包括：第一转向部分和/或第二转向部分；
[0009]所述第一转向部分包括第一环形波导及1
×
2多模干涉仪；所述第一环状波导的两端与所述1
×
2多模干涉仪的一端连接；
[0010]所述第二转向部分包括第二环形波导及第一偏振分束结构；所述第一偏振分束结构包括并列设置的第一波导和第二波导；所述第二环状波导的两端分别与所述第一波导的一端和所述第二波导的一端连接。
[0011]上述方案中，所述波导还包括合束器；所述合束器的一端与所述波导的输入部分和所述波导的输出部分连接，所述合束器的另一端与所述波导的放大部分连接；所述波导的输入部分和所述波导的输出部分均位于所述增益层的同一侧；
[0012]所述第一转向部分与所述第二转向部分分别位于所述增益层相对的两侧；且所述第一转向部分位于所述波导的输入部分和所述波导的输出部分与所述波导的放大部分之间。
[0013]上述方案中，所述第二转向部分还包括偏振转换结构；
[0014]所述偏振转换结构位于所述波导的放大部分与所述波导的第二转向部分的偏振分束结构之间，用于转换输入的光信号的模式。
[0015]上述方案中，所述偏振转换结构包括层叠设置的双层波导；
[0016]所述双层波导的一端与所述放大部分连接，所述双层波导的另一端与所述第一波导的另一端或所述第二波导的另一端连接；
[0017]所述双层波导在所述衬底所在平面的正投影均包括梯形，且所述双层波导在所述衬底所在平面的正投影不完全重合。
[0018]上述方案中，所述第一转向部分还包括第二偏振分束结构；所述第二偏振分束结
构包括并列设置的第三波导和第四波导；所述第三波导的一端与所述合束器的另一端连接，所述第三波导的另一端与所述波导的放大部分连接；所述第四波导靠近所述合束器的一端与所述1
×
2多模干涉仪的另一端连接。
[0019]上述方案中，所述波导的放大部分在垂直于所述光信号传输方向上的横截面包括矩形，所述矩形的长度与宽度根据所述波导的单模传输条件与限制因子进行调整。
[0020]上述方案中，所述增益层的材料包括铒氧化铝。
[0021]上述方案中，所述光放大器还包括：位于所述波导的放大部分与所述增益层之间的介质层；
[0022]所述介质层的材料包括氧化硅。
[0023]上述方案中，所述光放大器还包括：波分复用器；所述波分复用器用于将承载信息的信息光信号以及提供放大能量的泵浦光信号进行混合，得到所述光信号。
[0024]本公开实施例中提供了一种光放大器，所述光放大器的波导包括输入部分、放大部分、转向部分及输出部分；所述转向部分用于将从所述放大部分输出的光信号重新反射回所述放大部分，使得所述光信号在所述放大部分中多次重复传输。通过在增益层下设置一根用于放大光信号的波导，能够有效的减小整个光放大器所占的面积；与此同时，通过转向部分，使光信号来回多次地通过所述波导的放大部分，增加了光信号通过所述波导的放大部分的时间，等效于增加了所述波导的放大部分的长度。也就是说本公开通过光放大器结构的设计，在较小的面积上实现了较大的放大增益。
附图说明
[0025]图1(a)至图1(c)为本公开实施例提供的三种光放大器的结构示意图；
[0026]图2为图1(c)对应的光放大器的俯视图意图；
[0027]图3为本公开实施例提供的一种光放大器的波导的放大部分的结构示意图；
[0028]图4(a)为本公开实施例提供的一种光放大器的偏振转换结构示意图；
[0029]图4(b)为本公开实施例提供的一种光放大器的偏正转换结构与偏振分束结连接的示意图；
[0030]图5为本公开实施例提供的一种光放大器的偏振分束结构示意图；
[0031]图6为本公开实施例提供的一种光放大器的光信号的流转过程的示意图。
具体实施方式
[0032]下面将参照附图更详细地描述本公开公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0033]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0034]在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相
同附图标记表示相同的元件。
[0035]应当明白，当元件或层被称为“在
……
上”、“与
……
相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在
……
上”、“与
……
直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本公开必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
[0036]空间关系术语例如“在
……
下”、“在
……
下面”、“下面的”、“在
……
之下”、“在
……
之上”、“上面的”等，在这里可为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光放大器，其特征在于，包括：衬底；波导，位于所述衬底上；所述波导包括：输入部分、放大部分、转向部分及输出部分；其中，所述输入部分用于接收光信号，所述转向部分用于将从所述放大部分输出的光信号重新反射回所述放大部分，使得所述光信号在所述放大部分中多次重复传输；增益层，覆盖所述波导的放大部分，用于将所述放大部分中的光信号进行放大；所述输出部分用于输出放大后的光信号。2.根据权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述波导的转向部分包括：第一转向部分和/或第二转向部分；所述第一转向部分包括第一环形波导及1
×
2多模干涉仪；所述第一环状波导的两端与所述1
×
2多模干涉仪的一端连接；所述第二转向部分包括第二环形波导及第一偏振分束结构；所述第一偏振分束结构包括并列设置的第一波导和第二波导；所述第二环状波导的两端分别与所述第一波导的一端和所述第二波导的一端连接。3.根据权利要求2所述的光放大器，其特征在于，所述波导还包括合束器；所述合束器的一端与所述波导的输入部分和所述波导的输出部分连接，所述合束器的另一端与所述波导的放大部分连接；所述波导的输入部分和所述波导的输出部分均位于所述增益层的同一侧；所述第一转向部分与所述第二转向部分分别位于所述增益层相对的两侧；且所述第一转向部分位于所述波导的输入部分和所述波导的输出部分与所述波导的放大部分之间。4.根据权利要求3所述的光放大器，其特征在于，所述第二转向部分还包括偏振转换结构；所述偏振转换结构位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佩奇，陈代高，肖希，
申请(专利权)人：武汉光谷信息光电子创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：