一种微环谐振器权重高精度校准系统及校准方法技术方案

本发明专利技术提供了一种微环谐振器权重高精度校准系统，包括：阵列布置的多个激光器，以及与多个激光器对应连接的多个马赫曾德调制器；其中，多个马赫曾德调制器的RF端用于输入不同频率的测试信号，多个马赫曾德调制器的BIAS端用于输入不同频率的调制信号，测试信号的频率高于调制信号的频率；多个马赫曾德调制器连接波分复用器，波分复用器连接多个串联的微环谐振器；微环谐振器连接电流源，电流源用于向多个所述微环谐振器输入相同频率的扫描信号，其中，调制信号的频率高于扫描信号的频率。本发明专利技术对微环谐振器的权重进行校准，有效提高了微环谐振器的精度。环谐振器的精度。环谐振器的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种微环谐振器权重高精度校准系统及校准方法


[0001]本专利技术涉及光子计算芯片
，特别是涉及一种微环谐振器权重高精度校准系统及校准方法。

技术介绍

[0002]随着光波导器件制作工艺的不断提高和成熟，世界各国、各研究机构对硅光器件的应用研究迅速开展起来。微环谐振器(Micro
‑
ring Resonator,MRR)作为电光调制器的一种典型器件，发展速度快，集成度高，调制性能优，广泛应用于光计算和光通信等领域。但由于其原理和结构限制，热噪声、偏振噪声以及信号串扰等都会对微环谐振器的精度产生较大的影响，极大的降低了调制精度。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中微环谐振器的精度低的技术问题，本专利技术的一个目的在于提供一种微环谐振器权重高精度校准系统，所述校准系统包括：
[0004]阵列布置的多个激光器，以及与多个所述激光器对应连接的多个马赫曾德调制器；
[0005]其中，多个所述马赫曾德调制器的RF端用于输入不同频率的测试信号，多个所述马赫曾德调制器的BIAS端用于输入不同频率的调制信号，所述测试信号的频率高于所述调制信号的频率；
[0006]多个所述马赫曾德调制器连接波分复用器，所述波分复用器连接多个串联的微环谐振器；
[0007]所述微环谐振器连接电流源，所述电流源用于向多个所述微环谐振器输入相同频率的扫描信号，其中，所述调制信号的频率高于所述扫描信号的频率。
[0008]进一步地，所述校准系统包括：光电二级管和示波器；<br/>[0009]多个串联的所述微环谐振器连接至光电二级管，所述光电二级管连接双工器，所述双工器连接示波器。
[0010]本专利技术的另一个方面在于提供一种微环谐振器权重高精度校准方法，包括：
[0011]S1、采集调制信号对应的标准电压；
[0012]S2、采集扫描信号对应的调制电压；
[0013]S3、通过所述调制信号对应的标准电压与所述扫描信号对应的调制电压，计算多个串联的微环谐振器的实际权重；
[0014]S4，通过计算得到的多个串联的微环谐振器的实际权重，与多个串联的微环谐振器的理想权重比对，
[0015]当多个串联的微环谐振器的理想权重与多个串联的微环谐振器的实际权重不一致，则将多个串联的微环谐振器的理想权重替换为计算得到的多个串联的微环谐振器的实际权重。
[0016]进一步地，在步骤S1中，采集调制信号对应的标准电压，包括：
[0017]多个激光器发出激光，
[0018]与多个所述激光器对应连接的多个马赫曾德调制器中，多个所述马赫曾德调制器的RF端输入不同频率的测试信号，多个所述马赫曾德调制器的BIAS端输入不同频率的调制信号，将所述测试信号和所述调制信号加载到激光上，其中，所述测试信号的频率高于所述调制信号的频率；
[0019]光电二极管采集经过多个串联的微环谐振器的激光，并转换成电信号；
[0020]双工器将电信号中的所述调制信号对应的输出电压分离，通过时域采样采集所述调制信号对应的输出电压，作为所述调制信号对应的标准电压。
[0021]进一步地，在步骤S2中，采集扫描信号对应的调制电压，包括：
[0022]多个激光器发出激光，
[0023]与多个所述激光器对应连接的多个马赫曾德调制器中，多个所述马赫曾德调制器的RF端输入不同频率的测试信号，多个所述马赫曾德调制器的BIAS端输入不同频率的调制信号，将所述测试信号和所述调制信号加载到激光上，其中，所述测试信号的频率高于所述调制信号的频率；
[0024]电流源向多个所述微环谐振器输入相同频率的扫描信号，将所述扫描信号加载到激光上，其中，所述调制信号的频率高于所述扫描信号的频率；
[0025]光电二极管采集经过多个串联的微环谐振器的激光，并转换成电信号；
[0026]双工器将电信号中的所述扫描信号对应的输出电压分离，通过时域采样采集所述扫描信号对应的输出电压，作为所述扫描信号对应的调制电压。
[0027]进一步地，在步骤S1中，调制信号对应的标准电压通过矩阵表述为：
[0028][0029]其中，矩阵B中的每一行为一个马赫曾德调制器的BIAS端输入的调制信号对应的标准电压，ΔT为采样间隔时间，n为采样次数，m为马赫曾德调制器的数量；
[0030]在步骤S2中，扫描信号对应的调制电压通过矩阵表述为：
[0031]S＝[S(0)，S(ΔT)，...，S((n
‑
1)ΔT)]，
[0032]其中，S(0)，S(ΔT)，...，S((n
‑
1)ΔT为电流源向不同微环谐振器输入相同频率的扫描信号对应的调制电压；
[0033]在步骤S3中，通过如下方法计算多个串联的微环谐振器的实际权重：
[0034]W＝(ω1，ω2，...，ω
m
)＝B
‑1S，
[0035]其中，ω1，ω2，...，ω
m
为不同微环谐振器不同时刻下的实际权重。
[0036]本专利技术提供的一种微环谐振器权重高精度校准系统及校准方法，将测试信号和调制信号加载在微环谐振腔输入的光波导中，由FPGA控制的电流源对微环谐振器输入扫描信号进行调制，将不同频率的调制信号对应的标准电压与相同频率的扫描信号差分输出，计算微环谐振器的实际权重，将微环谐振器的实际权重与微环谐振器的理想权重表进行比对，对微环谐振器的权重进行校准，有效提高了微环谐振器的精度。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1示意性示出了本专利技术一种微环谐振器权重高精度校准系统的结构示意图。
[0039]图2示出了本专利技术马赫曾德调制器的结构示意图。
具体实施方式
[0040]为了使本专利技术的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本专利技术。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
[0041]为了解决现有技术中微环谐振器的精度低的技术问题，如图1所示本专利技术一种微环谐振器权重高精度校准系统的结构示意图，图2所示本专利技术马赫曾德调制器的结构示意图，根据本专利技术的实施例，提供一种微环谐振器权重高精度校准系统，包括：阵列布置的多个激光器，以及与多个激光器对应连接的多个马赫曾德调制器。
[0042]实施例中，示例性的对m个微环谐振器权重校准为例，多个串联的微环谐振器包括第一微环谐振器104、
…
、第m微环谐振器104
’
。
[0043]阵列布置m个激光器，包括第一激光器101、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微环谐振器权重高精度校准系统，其特征在于，所述校准系统包括：阵列布置的多个激光器，以及与多个所述激光器对应连接的多个马赫曾德调制器；其中，多个所述马赫曾德调制器的RF端用于输入不同频率的测试信号，多个所述马赫曾德调制器的BIAS端用于输入不同频率的调制信号，所述测试信号的频率高于所述调制信号的频率；多个所述马赫曾德调制器连接波分复用器，所述波分复用器连接多个串联的微环谐振器；所述微环谐振器连接电流源，所述电流源用于向多个所述微环谐振器输入相同频率的扫描信号，其中，所述调制信号的频率高于所述扫描信号的频率。2.根据要求1所述的校准系统，其特征在于，所述校准系统包括：光电二级管和示波器；多个串联的所述微环谐振器连接至光电二级管，所述光电二级管连接双工器，所述双工器连接示波器。3.一种微环谐振器权重高精度校准方法，其特征在于，所述校准方法利用权利要求1或2中所述的校准系统进行校准，包括：S1、采集调制信号对应的标准电压；S2、采集扫描信号对应的调制电压；S3、通过所述调制信号对应的标准电压与所述扫描信号对应的调制电压，计算多个串联的微环谐振器的实际权重；S4，通过计算得到的多个串联的微环谐振器的实际权重，与多个串联的微环谐振器的理想权重比对，当多个串联的微环谐振器的理想权重与多个串联的微环谐振器的实际权重不一致，则将多个串联的微环谐振器的理想权重替换为计算得到的多个串联的微环谐振器的实际权重。4.根据权利要求3所述的校准方法，其特征在于，在步骤S1中，采集调制信号对应的标准电压，包括：多个激光器发出激光，与多个所述激光器对应连接的多个马赫曾德调制器中，多个所述马赫曾德调制器的RF端输入不同频率的测试信号，多个所述马赫曾德调制器的BIAS端输入不同频率的调制信号，将所述测试信号和所述调制信号加载到激光上，其中，所述测试信号的频率高于所述调制信号的频率；光电二极管采集经过多个串联的微环谐振器的激...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄煜明，鹿利单，祝连庆，董明利，张旭，
申请(专利权)人：广州市南沙区北科光子感知技术研究院，
类型：发明
国别省市：