【技术实现步骤摘要】
一种幺正光学路径模式转换器及转换方法
[0001]本申请属于量子光学
，具体而言，涉及一种幺正光学路径模式转换器及转换方法。
技术介绍
[0002]幺正光学路径模式转换器可以将一种多路空间光学路径模式转换为另一种多路空间光学路径模式，其在模式波分复用光通信、成像和光量子计算中均有重要作用。如图1所示为一种现有的光学路径模式转换器，由一个N
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N型多模干涉耦合器(MMI耦合器)和N个相位调制器组成，MMI耦合器的N个输入波导均与一个相位调制器对应连接。MMI耦合器对光子的操作用矩阵M表示，相位调制器对光子的调制用Φ表示，其中:
[0003][0004]则光学路径模式转换器对于输入的光子做幺正变换：
[0005][0006]为了实现多种光学路径模式变换，通常采用多个MMI耦合器与相位调制器级联，通过调节相位调制器实现光学路径模式变换。然而采用级联的方式，在光学路径模式数量增加时，器件数量也会随之线性增加。当光学路径模式数量较大时(百量级)，利用空间光路实现模式变换会导致光路稳定性差。此外利...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种幺正光学路径模式转换器，其特征在于，包括N
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N型MMI耦合器、N个第一可调分束器、N个第一相位调制器、N个第二可调分束器、N个第二相位调制器和N条循环波导，其中N为正整数且N≥2；所述第一可调分束器和所述第二可调分束器具有四个端口，分别为输入上端、输入下端、输出上端和输出下端，用于调节输入光子的传输路径；所述MMI耦合器包括N个输入波导和N个输出波导，所述MMI耦合器的N个输入波导分别与N个所述第一相位调制器一一对应连接，所述MMI耦合器的N个输出波导分别与N个所述第二可调分束器的输入下端一一对应连接；所述MMI耦合器用于对输入的光子进行干涉并实现路径分配；每个所述循环波导的两端分别与对应的所述第一可调分束器的输入上端和对应的所述第二可调分束器的输出上端连接，用于将从所述第二可调分束器的输出上端输出的光子传输至所述第一可调分束器的输入上端；每个所述第一可调分束器的输入下端用于同时接收外部单光子；每个所述第一可调分束器的输出下端与对应的所述第一相位调制器的输入端连接；每个所述第二可调分束器的输出下端与对应的所述第二相位调制器的输入端连接；所述第一相位调制器和所述第二相位调制器用于对输入的光子进行相位调节。2.根据权利要求1所述的一种幺正光学路径模式转换器，其特征在于，所述N
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N型MMI耦合器、所述第一可调分束器、所述第一相位调制器、所述第二可调分束器、所述第二相位调制器和所述循环波导通过单片集成工艺在衬底上一体化制作而成。3.根据权利要求1所述的一种幺正光学路径模式转换器，其特征在于，所述第一可调分束器和所述第二可调分束器为MZI干涉仪。4.根据权利要求1所述的一种幺正光学路径模式转换器，其特征在于，所述第一相位调制器和所述第二相位调制器均为热调相位调制器或电光相位调制器。5.根据权利要求1所述的一种幺正光学路径模式转换器，其特征在于，所述循环波导为光纤波导或硅基光波导。6.根据权利要求1所述的一种幺正光学路径模式转换器，其特征在于，还包括N个可调光延时结...
【专利技术属性】
技术研发人员：安雪碧，赵远洋，丁士俊，李杨，
申请(专利权)人：合肥硅臻芯片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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