用于监控调制器的输出特性的组件制造技术

描述了一种光子组件。该组件包括基底。在基底内或基底上的光学调制器（100）具有耦合至安装在基底内或基底上的输出波导（106）的输出端口。溢出波导（107，108）被安装在基底内或基底上。溢出波导（107，108）具有输入端（109，110），该输入端（109，110）物理上与输出波导（106）分离但接近所述输出波导（106），以便收集从输出端口或输出波导（106）溢出的光。调制器（106）可以为MZI调制器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监控调制器的输出特性的组件
本专利技术涉及用于监控光学调制器的输出特征的方法和组件，特别是Mach-Zehnder（马赫-曾德尔）调制器的输出特征的方法和组件。
技术介绍
在本说明书中，术语“光”将被用于光学系统的感知，这意味着不仅是可见光，而且包括具有在可见范围之外的波长的电磁辐射。在光学通信元件领域中，单片集成光学电路被广泛使用。这类光学电路一般包括多个通过光学分离器连接的光学波导（即，脊波导），在该光分离器处光被分离或重组成不同的分支波导或根据不同的分支波导重组。这类光学电路的示例是Mach-Zehnder干涉仪（MZI）设备，诸如Mach-Zehnder调制器（MZM）。MZM用于通过将光学信号分离成两个分量，相对于另一个分量来相位调制一个分量，并重组这些分量，来利用电数据信号调制光学信号。由于适当选择相位调制，在分量之间的建设性和/或破坏性的光学干涉将发生重组（recombination），结果是振幅调制组合信号。对于波导的一个分支相对于另一分支的预定电偏压差的应用由于电光效应使分支中材料折射的综合指数（complexindices）发生不同的变化，以使分支的有效光程长（和吸收（absorption））相应地发生变化。在本领域中已知的为Vπ的偏压情况下，有效的光程长已经改变为以下程度：与在没有应用偏压时的情况相比，从分支呈现的光学信号为180°异相位。如果无偏调制器的路径长度相同，则在偏压Vπ处，光学信号将破坏性地干扰并相互抵消，以使在光学输出处产生零输出。如果无偏调制器的路径长度相差半整数个波长，那么在偏压Vπ处，光学信号将建设性地进行干扰以使光学输出信号基本类似于光学输入信号。通常微波频率范围中的电数据信号被应用于一个或两个臂。从设备输出的光学载波信号因而由数据信号进行调制。对于许多光学通信应用，需要在电压Vπ/2处偏置调制器。然而，设备不稳定性和环境影响，特别是温度变化，使操作点随时间漂移，且需要进行经常（constant）的重新调整以维持合适的操作点。必须在操作期间维持偏置点以获得最大动态范围，因此二阶谐波失真随着偏执电压误差的增加而快速增加。在一些情况中还有必要在其他操作点（即其他偏置电压）处监控调制器的输出。为了监控该输出，光电二极管一般用于检测在调制器下游的一些点处的光。基于Mach-Zehnder干涉仪的调制器需要非常精确地控制特性曲线上的操作点，以为了得到传输中的最佳性能（包括零啁啾、最大消减比率、50%通过光学眼）。这依据过程控制和相位偏移导致了对光学二极管的严格限制。新的调制格式甚至强加了更多严格的限制。一个关键参数是方向性：也就是，对于广电二极管必须能够检测何时没有功率通过输出端口被发出。现有技术中采用的用于监控输出特性的传统结构包括角镜，该角镜通过光学设备的基底（例如，如在US66681403和US2005/0105848中所述的）或通过用于将设备连接至输出纤维的纤维块进行耦合。获得良好隔离的的另一种方式是使用光学3dB耦合器代替Y分支来作为对调制器干涉仪的输出的合成器。但是，这种解决方案使设备对波导过程变化和波长非常敏感。在调制器自身的输出特性的没有退化的情况下需要监控Mach-Zehnder干涉仪（MZI）调制器的输出特性。还需要维持与设备的输出波导的强隔离（也就是，任何经过调制器的输出端口的光学功率不应耦合至光电二极管）。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种光子组件。该组件包括基底和光学振幅调制器，该光学振幅调制器具有至少两个用于通过输出合成器将光传送至输出端口的臂，该输出端口耦合至安装在基底内或基底上的输出波导。溢出（spiller）波导安装在基底内或基底上。该溢出波导具有输入端，该输入端物理上与输出波导分离但接近所述输出波导，以便收集从输出端口或输出波导溢出的光。该调制器可以为MZI调制器。所述溢出波导的输入端可以位于接近所述调制器的输出端口的位置，并且可选择地与所述调制器的输出端口基本水平。该位置被选择以使当所述调制器被配置使得穿过所述调制器的光破坏性地进行干扰且基本上没有光通过所述输出端口传送时，通过基底从所述输出合成器辐射出去的光被耦合至溢出波导中。该位置可以进一步被优化以使当所述调制器被配置使得穿过所述调制器的光破坏性地进行干扰以具有通过所述输出端口的最大传输时，基本上没有光被耦合至所述溢出波导中。耦合至所述溢出波导的光的强度基本上与通过所述输出波导传送的光的强度成反比例，并且这可以因此被认为是“反转（inverting）”配置。“非反转（non-inverting）”配置也是可能的。在该实施方式中，所述溢出波导的输入端位于所述输出端口的下游且与所述输出波导足够接近，以便由穿过所述输出波导的光产生的倏逝波（evanescentwave）耦合至所述溢出波导中。所述溢出波导的输入端可以位于与所述输出端口足够远的下游位置，以能够过滤高阶模（例如在所述调制器的操作波长的大约1000至大约3000倍之间），且耦合至所述溢出波导中的光的强度基本上与通过所述输出波导传送的光的强度成比例。由所述溢出波导收集的光（不论是反相或是非反转配置）可以基本上对通过所述输出波导的光的传输没有影响。由所述溢出波导中每个溢出波导收集的光可以展示与所述调制器的强度传输曲线相比的强度传输曲线中的相位偏移。为了补偿这个方面，该组件可以包括具有输入端的两个溢出波导，该两个溢出波导的输入端基本上等距地位于所述输出波导的任一侧。然后由两个溢出波导一起收集的全部光可以在强度传输曲线中展示基本上没有相位偏移。该组件可以进一步包括耦合至每个溢出波导的光电探测器(诸如光电二极管)以用于检测沿着所述溢出波导穿过的光的强度。如果具有两个溢出波导，那么单个光电探测器可以耦合至两个溢出波导以为了检测同时沿着两个溢出波导穿过的光的总强度。所述光电探测器可以位于所述溢出波导上方，以使由沿着溢出波导传播的光所产生的倏逝波耦合至所述光电探测器。如果有两个耦合至单个光电探测器的溢出波导，这将意味着所述光电探测器还跨越(straddle)所述输出波导。如果这样的话，所述光电探测器可以包括位于所述输出波导上方的所述光电探测器底面的凹槽，以防止从所述输出波导至所述光电探测器的倏逝波耦合。所述光电探测器可以可替换地位于所述溢出波导或每个溢出波导的上方，并具有安装在在所述溢出波导或每个溢出波导中的直角镜以用于将光耦合至所述光电探测器中。另一可替换的，可以提供接口以将来自所述溢出波导或每个溢出波导的光耦合至外部光纤。所述溢出波导的所述输入端为锥形，并且所述锥形可以被截断(truncate)。根据本专利技术的另一方面，提供了一种监控安装在基底中或基底上的光学调制器的输出特性的方法。该方法包括通过所述调制器的至少两个臂将光传递至输出合成器、输出端口并因此传递至输出波导。通过安装在所述基底中或基底上的至少一个溢出波导的输入端收集从所述输出端口或输出波导溢出的光，所述输入端物理上与所述输出波导分离但接近所述输出波导。该方法进一步包括检测沿着所述溢出波导或每个溢出波导传送的光。附图说明本专利技术的一些优选实施方式将参考附图通过示例的方式进行描述，其中：图1A是Mach-Zehnder干扰仪型调制器和溢出波导（spillerw本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.10 GB 1020972.41.一种光子组件，包括：基底；光学振幅调制器，该光学振幅调制器具有至少两个臂，该至少两个臂用于通过输出合成器将光传送至输出端口，该输出端口耦合至安装在所述基底内或所述基底上的输出波导；安装在所述基底内或所述基底上的两个溢出波导，该两个溢出波导具有输入端，该两个溢出波导的输入端物理上与输出波导分离但接近所述输出波导并且基本上等距地分别位于所述输出波导的两侧，以便收集从输出端口或输出波导溢出的光，所述溢出波导从它们的输入端按照倾斜于所述输出波导的方向延伸；以及单个光电探测器，该单个光电探测器被耦合至两个溢出波导以便检测同时沿着两个溢出波导传递的光的总强度；其中由所述溢出波导中每个溢出波导收集的光展示了与所述调制器的强度传输曲线相对比的强度传输曲线中的相位偏移，但是由两个溢出波导一起收集的并由所述单个光电探测器检测到的全部光展示了基本上在强度传输曲线中没有相位偏移。2.根据权利要求1所述的组件，其中所述溢出波导的输入端位于接近所述调制器的输出端口的位置，该位置被选择以使当所述调制器被配置成使穿过所述调制器的光破坏性地进行干扰且基本上没有光通过所述输出端口传送时，通过所述基底从所述输出合成器所辐射出来的光被耦合至所述溢出波导中。3.根据权利要求2所述的组件，其中所述溢出波导的输入端的位置被优化，以使当所述调制器被配置成使穿过所述调制器的光破坏性地进行干扰以存在通过所述输出端口的最大传输时，基本上没有光被耦合至所述溢出波导中。4.根据权利要求2或3所述的组件，其中耦合至所述溢出波导中的光的强度基本上与通过所述输出波导传送的光的强度成反比例。5.根据权利要求2所述的组件，其中所述溢出波导的输入端与所述调制器的输出端口基本上位于同一水平。6.根据权利要求1所述的组件，其中所述溢出波导的输入端位于所述输出端口的下游位置且与所述输出波导足够接近以便由穿过所述输出波导的光产生的倏逝波被耦合至所述溢出波导中。7.根据权利要求6所述的组件，其中所述溢出波导的输入端位于与所述输出端口足够远的下游位置，以能够进行高阶模的滤波。8.根据权利要求6所述的组件，其中所述溢出波导的输入端位于所述输出端口下游且与该输出端口的距离处于一范围内，该范围为所述调制器的操作波长的1000至3000倍之间。9.根据权利要求6、7或8所述的组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·维拉，S·巴尔萨摩，G·库斯马伊，F·迪奥图，
申请(专利权)人：奥兰若技术有限公司，
类型：
国别省市：