[发明专利]一种硅基集成相干光发射机芯片及发射机

权利要求书

1.一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，包括光耦合器、光分束器、光合束器、硅基调制器、固定相移器以及耦合偏振合束器；

TE偏振光由所述光耦合器耦合进入，并由所述光分束器分为四束功率相等的光，之后分别进入一所述硅基调制器处理后依次输出第一调制信号光、第二调制信号光、第三调制信号光以及第四调制信号光；所述第一调制信号光经一所述固定相移器处理后，与所述第二调制信号光通过一所述光合束器进行合束；所述第三调制信号光经一所述固定相移器处理后，与所述第四调制信号光通过一所述光合束器进行合束；由所述光合束器射出的光进入所述耦合偏振合束器，进行偏振态转换以及光合束处理后得到相干调制信号光，并耦合到光纤。

2.根据权利要求1所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述光耦合器、光分束器、光合束器、硅基调制器、固定相移器以及耦合偏振合束器之间的光路通过平面光波导形成光连接通道。

3.根据权利要求1或2所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述光耦合器耦合进的光首先经过一所述光分束器分为两束功率相等的光，所述两束功率相等的光分别经过一所述光分束器分为四束功率相等的光。

4.根据权利要求3所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述硅基调制器用于实现将电信号加载到光信号的功能，其包括调制光分束器、硅基相移器、调制固定相移器以及调制光合束器；

进入所述硅基调制器的光经所述调制光分束器分为功率相等的两束光，并且分别进入一所述硅基相移器，其中一个所述硅基相移器的输出光路上设置所述调制固定相移器，另一个所述硅相移器输出的光与所述调制固定相移器输出的光均进入所述调制光合束器进行合束之后射出；

通过调节加载到所述调制固定硅相移器上的电压，使另一个所述硅相移器输出的光与所述调制固定相移器输出的光之间存在180度的相移差。

5.根据权利要求4所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述硅基相移器为马赫曾德干涉仪结构；所述硅基调制器为使用槽线GS结构电极的单驱动调制器或使用共面波导GSG结构电极的双驱动调制器。

6.根据权利要求4所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述光耦合器为一维光栅结构的光耦合器，所述一维光栅为全刻蚀光栅、浅刻蚀光栅、均匀光栅，或二元闪耀光栅。

7.根据权利要求4所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述光合束器为多模干涉仪的光合束器或Y分支的光合束器；所述光分束器为多模干涉仪的光分束器或Y分支的光分束器。

8.根据权利要求4所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述固定相移器以及调制固定相移器均用于实现光信号的固定相移。

9.根据权利要求4所述的一种硅基集成相干光发射机芯片，其特征在于，所述耦合偏振分束器为通过在绝缘体上的硅片上刻蚀周期性二维光子晶体结构形成，其将一路TE偏振态信号光转换为TM偏振态信号光，之后进行光合束。

10.一种硅基集成相干光发射机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的一种硅基集成相干光发射机芯片。