片上集成高带宽光隔离器的实现方法技术

技术编号:41664101 阅读:62 留言:0更新日期:2024-06-14 15:23
本发明专利技术公开了一种片上集成高带宽光隔离器的实现方法,包括:在波导上实施基于电光或声光效应产生的折射率时空调制,所述的折射率时空调制包括:在单一传播方向上,将波导偶对称导模耦合至奇对称散射模,从而产生散射,以及当波导中光信号沿相反方向传播时,不产生散射;即在一个传播方向上将传播的光信号散射,而在相反的传播方向上不影响光信号的传播;本发明专利技术在硅基或铌酸锂材料构成的条形以及脊形波导上,以在单一传播方向上将波导偶对称导模和奇对称散射模耦合为目的,实施波导折射率的时空调制;在态耦合过程实施对称性保护以消除边带;作为集成光隔离器实现方法,其还具有调制频率低、无需额外滤波结构的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信和光计算,特别是一种片上集成高带宽光隔离器的实现方法


技术介绍

1、光隔离器是复杂光学系统不可或缺的重要器件之一。在大型光通信系统中,光隔离器以磁光材料构成,隔离系统反射光以达到保护光源稳定的目的。然而,伴随着下一代光通信系统向小型化、集成化方向的发展需求,以及ai时代迸发的超快光计算系统的发展需要,使得人们对能够大规模片上集成的高带宽光隔离器的需求越来越强烈。

2、目前存在三种能够用以实现集成光隔离器的潜在方案:

3、1、磁光材料集成:该方案虽然具有节能的优点,但是磁光材料与现有cmos工艺不兼容,难以实现高度集成。此外,在实现光隔离效果时,磁光材料还需要施加外部磁场才能获得旋光效果。这些缺点阻碍了集成光隔离器的磁光方案的实现。

4、2、利用非线性效应:这种方案可以实现部分光传播的非互易效果,但是其隔离效果依赖于光信号强度,降低了适用性。另外,为了提升非线性效应,部分非线性光隔离器设计还采用了谐振结构,由此又降低了隔离器的工作带宽。

5、3、利用折射率的时空调制:这种方案利用材料的电光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种片上集成高带宽光隔离器的实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的片上集成高带宽光隔离器的实现方法,其特征在于,在折射率时空调制所诱导的单一传播方向上的态耦合过程中实施对称性保护用于消除边带;且光信号初态为波导偶对称传播态,光信号末态为奇对称散射态。

3.根据权利要求2所述的片上集成高带宽光隔离器的实现方法,其特征在于,光信号末态为散射态,其频率ω与横向波数k不满足波导全反射限制条件,即ω/k>c;其中,c为真空中的光速;从而在波导色散关系图中,散射态的频率与横向波数坐标位于光锥之内。

4.根据权利要求2所述的片上集成高带宽光...

【技术特征摘要】

1.一种片上集成高带宽光隔离器的实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的片上集成高带宽光隔离器的实现方法,其特征在于,在折射率时空调制所诱导的单一传播方向上的态耦合过程中实施对称性保护用于消除边带;且光信号初态为波导偶对称传播态,光信号末态为奇对称散射态。

3.根据权利要求2所述的片上集成高带宽光隔离器的实现方法,其特征在于,光信号末态为散射态,其频率ω与横向波数k不满足波导全反射限制条件,即ω/k>c;其中,c为真空中的光速;从而在波导色散关系图中,散射态的频率与横向波数坐标位于光锥之内。

4.根据权利要求2所述的片上集成高带宽光隔离器的实现方法,其特征在于,光信号初态为偶对称场分布态...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘烨汪丽莉张朝民周骅郭奕阳张鑫宇黄小梅刘成栋
申请(专利权)人:上海工程技术大学
类型:发明
国别省市:

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