[发明专利]具有交错啁啾阵列波导光栅的相干接收器

权利要求书

1.一种设备，其包括阵列波导光栅AWG，所述阵列波导光栅包括：

衬底，其具有平面表面；

第一光学星形耦合器，其沿着所述表面且具有第一光学输入及第二光学输入以及第一空间光学输出阵列；

第二光学星形耦合器，其沿着所述表面且具有第二空间光学输入阵列以及第三空间光学输出阵列；及

波导臂阵列，每一波导臂将所述第一空间阵列中的一个光学输出连接到所述第二空间阵列中的对应光学输入，其中所述波导臂阵列经配置以响应于在所述第一光学输入及第二光学输入处接收的光具有约相同波长而致使所述第三空间阵列中的第一组四个光学输出接收在所述第一光学输入及第二光学输入处接收的所述光的四个不同相位组合。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述四个不同相位组合为来自第一光学输入端口及第二光学输入端口的光的具有约0、π/2弧度、π弧度及3π/2弧度的相对相位的组合。

3.根据权利要求1所述的设备，所述波导臂阵列经配置以致使所述第三阵列中的单独第二组四个光学输出接收所述光的四个第二组合，所述第二组合为所述光的分量的约正交于输出到所述第三阵列中的所述第一组光学输出的所述光的偏振的偏振。

4.根据权利要求1所述的设备，所述波导臂阵列经配置以致使所述第三阵列中的单独第二组四个光学输出接收所述光的四个第二组合，所述第二组合具有不同于输出到所述第三阵列中的所述第一组光学输出的所述光的波长的波长。

5.根据权利要求1所述的设备，

其中，对于所述波导臂中的至少一些波导臂，所述臂的至少一部分包括双折射波导；且

所述设备进一步包括偏振控制元件，所述偏振控制元件经配置以改变在所述第二光学输入处接收的所述光的偏振以使得在第一偏振与大约正交于所述第一偏振的第二偏振之间划分光学功率。

6.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述AWG适于用作n信道波长多路分用器，其中n为大于1的正整数；且

所述第三空间光学输出阵列包括4n个光学输出，其每一者用于接收在以下两方面中的至少一个方面不同于其余(4n-1)个混合信号中的每一者的对应混合信号：(i)载波波长及(ii)施加到所述第一光学输入及第二光学输入的所述光之间的相对相移值。

7.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述波导臂阵列具有周期性啁啾型式，其中四个波导臂为一周期；且

所述啁啾型式由按选定次序布置的以下各项组成：

(i)两个0，及或

(ii)两个0，及

其中λ_c为对应于所述AWG的一个或一个以上波长信道的波长。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备为光学接收器，所述光学接收器进一步包括：

光检测器阵列，每一光检测器光学耦合到所述第三空间光学输出阵列中的对应输出且适于将对应光学输出信号转换成电信号；

模/数转换器，其适于将由所述光检测器阵列产生的所述电信号转换成对应数字信号；及

数字信号处理器，其接收所述数字信号，其中：

施加到所述第一光学输入的光学输入信号包括多个独立调制的分量；且

所述数字信号处理器适于处理所述数字信号以恢复由所述独立调制的分量中的每一者载送的数据，其中所述多个独立调制的分量包括两个或两个以上WDM分量。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述多个独立调制的分量还包括两个或两个以上PDM分量。

10.一种处理光学信号的方法，其包括：

(a)提供阵列波导光栅AWG，其包括：

衬底，其具有平面表面；

第一光学星形耦合器，其沿着所述表面且具有第一光学输入及第二光学输入以及第一空间光学输出阵列；

第二光学星形耦合器，其沿着所述表面且具有第二空间光学输入阵列以及第三空间光学输出阵列；及

波导臂阵列，每一波导臂将所述第一空间阵列中的一个光学输出连接到所述第二空间阵列中的对应光学输入；及

(b)将(i)光学输入信号施加到所述AWG的第一光学输入波导且将(ii)本机振荡器信号施加到所述AWG的第二光学输入波导，以在所述第三空间阵列中的一组四个光学输出处产生所述光学输入信号与所述本机振荡器信号的四个不同相位组合。