[发明专利]反射式光调制器结构的光学接收发送一体机及控制方法

权利要求书

1.一种光信号收发一体机，包括：

第一2×2光学耦合器，用于将对外光端口的输入光信号耦合到所述光信号收发一体机中，该第一2×2光学耦合器的一个端口作为所述光信号收发一体机的对外光端口，该第一2×2光学耦合器的一个端口连接着光接收机，该第一2×2光学耦合器的另外两个端口还分别连接着第一直波导和第二直波导；

第二2×2光学耦合器，用于将所述光信号收发一体机中的光信号耦合到反馈移相单元，该第二2×2光学耦合器的其中两个端口分别连接着第一直波导和第二直波导，该第二2×2光学耦合器的另外两个端口还连接着反馈移相单元；

第一直波导，用于连接第一2×2光学耦合器的一个端口和第二2×2光学耦合器的一个端口；

第二直波导，用于连接第一2×2光学耦合器的另一个端口和第二2×2光学耦合器的另一个端口；

反馈移相单元，用于连接第二2×2光学耦合器的两个端口，使得正向输出的光信号经过光学移相后，反馈回第一直波导和第二直波导；

第一电极，固定于第一直波导上，通过加载电压，用于改变第一直波导的折射率光学参数；

第二电极，固定于第二直波导上，通过加载电压，用于改变第二直波导的折射率光学参数；

第三电极，固定于反馈移相单元上，通过加载电压，用于改变反馈移相单元的折射率光学参数；

对外光端口，为所述光信号收发一体机唯一的一个对外光端口；

b端口，为所述第一2×2光学耦合器连接光接收机的端口；

光接收机，用于接收发送于此光接收机的光信号。

2.如权利要求1所述的光信号收发一体机，其特征在于：

通过第一电极、第二电极和第三电极所加电压的控制，光波的光路如下：

光波从对外光端口入射，通过反馈回路再从对外光端口反射出去；或者从对外光端口入射最终到达光接收机；或者从对外光端口入射，部分功率通过反馈回路从对外光端口反射出去，部分功率到达光接收机。

3.如权利要求1所述的光信号收发一体机，其特征在于：

所述反馈移相单元由单个光波导构成，或者由复杂的光路构成，用来提供电压控制的光波移相功能。

4.如权利要求1所述的光信号收发一体机，其特征在于：

第一电极、第二电极和第三电极上加载直流电压，或加载交流电压，或按照某个比例同时加载直流电压和交流电压；

当所加载电压类型或者数值不同时，所述光信号收发一体机工作在不同的模式，这些模式包括：1）接收模式，即完成输入光信号仅仅到达光接收机的功能；2）反射模式，即完成输入光信号仅仅反馈到对外光端口的功能；3）可变接收与发射比例的光学信号耦合模式，即完成输入光信号部分到达光接收机，部分反馈到对外光端口，且这两部分的比例可以调谐的功能；4）本地信号反射式强度调制模式，即完成将本地电信号反射调制在输入光载波上的功能，调制方式为光强度调制；5）本地信号反射式相位调制模式，即完成将本地电信号反射调制在输入光载波上的功能，调制方式为光相位调制；6）本地信号反射式强度-相位联合调制模式，即完成将本地电信号反射调制在输入光载波上的功能，调制方式为光正交幅度调制（QAM）；7）时域光信号交叉分离模式，即完成将接收到的光信号在时间上交叉分离到对外光端口和光接收机的功能。

5.如权利要求4所述的收发一体机，其特征在于工作在接收模式时，控制方法如下：

第三电极上加载的直流电压为V3，令V3=0；第一电极和第二电极上同时加载直流电压V1和V2，使得V2=-V1；V1和V2的调控方法为：调节V1和V2使得光接收机接收到的光功率为最大值，记录达到该最大光功率时的V1和V2数值，即V1=V_1a和V2=V_2a。

6.如权利要求4所述的收发一体机，其特征在于工作在反射模式时，控制方法如下：

第三电极上加载的直流电压为V3，令V3=0；第一电极和第二电极上同时加载直流电压V1和V2，使得V2=-V1；V1和V2的调控方法为：调节V1和V2使得光接收机接收到的光功率为最小值，记录达到该最小光功率时的V1和V2数值，即V1=V_1b和V2=V_2b。