基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的N×N光开关阵列及光开关芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种偏振无关的N×N马赫‑曾德尔光开关阵列，2×2偏振无关MZ光开关单元按照一定拓扑结构连接而成。其中，任一链路均经过若干个2×2偏振无关MZ光开关单元、偏振无关波导交叉结和TE<subgt;0</subgt;‑TM<subgt;0</subgt;模式交换器。在阵列的每条链路中间级设有1个TE<subgt;0</subgt;‑TM<subgt;0</subgt;模式交换器，用以将开关阵列前半级传输的TE<subgt;0</subgt;和TM<subgt;0</subgt;模式光信号分别转换为TM<subgt;0</subgt;和TE<subgt;0</subgt;模式继续在开关阵列的后半级传输，从而有效降低偏振无关光开关阵列的偏振相关损耗和差分群延迟，保证开关阵列对TE<subgt;0</subgt;和TM<subgt;0</subgt;模式的偏振无关。并且其可在包括220nm厚SOI平台在内的多个集成平台上设计实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信器件，具体涉及一种基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的n×n光开关阵列及光开关芯片

技术介绍

1、近年来，大规模集成光开关芯片在多种平台上得到了广泛的报道。相比而言，集成soi平台凭借其结构紧凑、功耗低、兼容cmos等优点更满足实现大规模集成光开关芯片的设计需求，特别地，220nm厚soi平台已经得到最广泛的研究和应用。然而，由于集成光波导一般都具有双折射特性，因此大部分集成光开关芯片均具备明显的偏振相关性，即通常仅支持光以横电模(te)形式在片上传输。消除集成光开关芯片的偏振相关性不仅可提升芯片在实际应用场景下对信号的传输质量，而且使芯片支持偏振复用信号传输以提升系统容量。这对提升光开关芯片应用价值具有重要的意义。

2、目前，实现偏振无关开关阵列芯片主要有三种技术路线，即偏振分集(polarization diversity)，片上偏振自动控制(on-chip polarization control)以及片上偏振无关结构(polarization insensitivity)。其中日本先进工业技术研究院(aist)的研究团队本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的N×N光开关阵列，其特征在于，由若干个2×2偏振无关MZ单元按照拓扑结构连接而成，所述N×N光开关阵列包括N个光输入端口和N个光输出端口，任意一个光输入端口和光输出端口之间形成一条路由链路；其中任意一条路由链路均经过若干个2×2偏振无关MZ光开关单元，若干个偏振无关波导交叉结以及1个TE0-TM0模式交换器。

2.根据权利要求1所述的基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的N×N光开关阵列，其特征在于，所述2×2偏振无关MZ光开关单元，用以对波导支持的TE0/TM0模式光信号同步切换。

3.根据权利要求1所述基于偏振无关马赫-曾德尔...

【技术特征摘要】

1.一种基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的n×n光开关阵列，其特征在于，由若干个2×2偏振无关mz单元按照拓扑结构连接而成，所述n×n光开关阵列包括n个光输入端口和n个光输出端口，任意一个光输入端口和光输出端口之间形成一条路由链路；其中任意一条路由链路均经过若干个2×2偏振无关mz光开关单元，若干个偏振无关波导交叉结以及1个te0-tm0模式交换器。

2.根据权利要求1所述的基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的n×n光开关阵列，其特征在于，所述2×2偏振无关mz光开关单元，用以对波导支持的te0/tm0模式光信号同步切换。

3.根据权利要求1所述基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的n×n光开关阵列，其特征在于，所述偏振无关波导交叉结，用以对波导支持的te0/tm0模式光信号同步低损耗地经过两根交叉波导。

4.根据权利要求1所述基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的n×n光开关阵列，其特征在于，所述te0-tm0模式交换器，用以将输入波导的te0(tm0)模式光信号同时低损耗地转换为tm0(te0)模式。

5.根据权利要求1所述基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的n×n光开关阵列，其特征在于，所述拓扑结构包括piloss、butterfly、benes和改进benes、dln或改进dln,s&s,crossbar等。

6.根据权利要求1所述的基于偏振无关马赫-曾德尔光开关的n×n光开关阵列，其特征在于，任意一条路由链路由若干个2×2偏振无关mz光开关单元、偏振无关波导交叉结借助波导串联而成，在每条链路的中间级插入一个te0-tm0模式交换器，在所述te0-tm0模式交换器的两侧保持2×2偏振无关mz光开关单元数目一致，保持偏振无关波导交叉结的数目一致，保持连接波导长度相等。

7.根据权利要求1所述的基于偏振无关马赫-曾德尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆梁军，高伟，周林杰，陈建平，金敏慧，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：