一种可编程可扩展光子处理核心结构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于马赫泽德干涉仪及微环谐振器单元结构的可编程可扩展光子处理核心，包括一种可调谐基本单元TBU，该TBU包括一个可调谐光耦合器以及一个微环谐振器型光开关。其中，可调谐光耦合器内部设置有移相器，通过控制电路实现耦合系数的调节；微环谐振器型光开关为双环结构，并在环波导上设置移相器，可调节其谐振波长与光开关的通带或阻带带宽。多个核心元胞连接到可调谐基本单元TBU以构成预定形状的核心元胞，根据所设置的光耦合系数、相位及波长范围将光信号以预定光路径进行传输。本发明专利技术的光子处理核心可重构为对称MZI、不对称MZI、微环谐振器、线性光计算网络、波分复用/解复用系统以及波束形成等。复用/解复用系统以及波束形成等。复用/解复用系统以及波束形成等。

【技术实现步骤摘要】
一种可编程可扩展光子处理核心结构


[0001]本专利技术涉及集成微波光子学
，具体涉及一种基于马赫泽德干涉仪及微环谐振器单元结构的可编程可扩展光子处理核心。

技术介绍

[0002]集成光路(Photonic Integrated Circuit,PIC)已然成为构建复杂光学系统的强大平台，通过在单片上集成高密度的光学元件，并辅助以编程等手段对有源光器件施加适当的电学控制信号即可实现广泛的应用功能。相较于集成电路在数字运算上的优势，集成光路在传输和处理模拟信号上具有更加突出的优势。
[0003]目前，PIC通过沿用集成电子电路的制造工艺，遵循电子产品规模化的发展路径。但大多数PIC的是专用集成光路(Application Specific Photonic Integrated Circuit,ASPIC)的设计方式，设计针对于特定的目标应用，因此很难将设计加工完成的ASPIC用于其他方面，且其还存在论证
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仿真
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加工
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验证的迭代过程，导致了较高的经济成本和时间成本。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可编程可扩展光子处理核心结构，其特征在于，包括半导体基板、位于半导体基板内部的多个核心元胞，以及位于半导体基板表面的控制电路；所述多个核心元胞互相连接，核心元胞均设置在半导体基板内部，控制电路与核心元胞连接；核心元胞包括多个可调谐基本单元TBU，相邻可调谐基本单元之间通过波导连接，每个核心元胞中的基本可调谐基本单元TBU之间连接成六边形单元结构、正方形单元结构或三角形单元结构，控制电路用于对可调谐基本单元TBU进行调制。2.根据权利要求1所述一种可编程可扩展光子处理核心结构，其特征在于，基本可调谐基本单元TBU包括一个基于马赫泽德干涉仪的2
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2可调光耦合器与一个基于微环谐振器的2
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2光开关，2
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2可调谐光耦合器的两个输出端口与2
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2微环谐振器型光开关的两个输入端口直接连接。3.根据权利要求2所述一种可编程可扩展光子处理核心结构，其特征在于，可调光耦合器包括两个耦合器、连接在两个耦合器之间的两根干涉臂、以及位其中一个干涉臂上的第一移相器；用于实现分束后光束功率比的控制。4.根据权利要求3所述一种可编程可扩展光子处理核心结构，其特征在于，可调谐光耦合器包括三种状态，分别为直通Bar状态、交叉Cross状态以及耦合Coupler状态；可调谐光耦合器根据相移量的大小确定所处理的光信号处...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国华，孙耀辉，周悦，吴浩宇，邓春雨，汪冬宇，恽斌峰，崔一平，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：