[发明专利]一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线

权利要求书

1.一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，N和M均为自然数，其特征在于，各通道包括：输入通道、输出通道、M个延迟线单元和M+1个光开关单元，输入通道与输出通道之间的M个延迟线单元和M+1个光开关单元相间排列；还包括：输入直波导，转换光传输方向的半圆弧波导，以及连接输入直波导和半圆弧波导的弯曲波导；

所述半圆弧波导的另一端接第一个光开关单元的第二输入端，所述第一个光开关单元的第一输入端置空；所述第一个光开关单元的第一输出端接第一个延迟线单元的内圆弧波导，所述第一个光开关单元的第二输出端接第一个延迟线单元的外圆弧波导；

M+1个光开关单元中的第M+1个光开关单元的第一输入端接M个延迟线单元中的第M个延迟线单元的内圆弧波导，所述第M+1个光开关单元的第二输入端接第M个延迟线单元的外圆弧波导；

M大于1时，M+1个光开关单元中的第i个光开关单元的第一输入端接M个延迟线单元中的第i-1个延迟线单元的内圆弧波导，所述第i个光开关单元的第二输入端接第i-1个延迟线单元的外圆弧波导，所述第i个光开关单元的第一输出端接第i个延迟线单元的内圆弧波导，所述第i个光开关单元的第二输出端接第i个延迟线单元的外圆弧波导；

其中，1i≤M。

2.根据权利要求1所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，各光开关单元为MZI结构，包括：两个输入端口、两条干涉臂以及两个输出端口；连接于两个输入端口与两条干涉臂之间的输入定向耦合器、连接于两个输出端口与两条干涉臂之间的输出定向耦合器；还包括设置于两条干涉臂各自正上方的金属电极、分别连接于金属电极两端的金属引线以及金属引脚，所述金属电极与金属引脚通过金属引线相连接；各金属电极的两侧设置有空气槽。

3.根据权利要求2所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，所述输入定向耦合器与输出定向耦合器各自包含一对输入弯曲波导与一对输出弯曲波导；输入定向耦合器还包括：连接于该输入定向耦合器的一对输入弯曲波导与一对输出弯曲波导之间的输入定向耦合核心部分；输出定向耦合器还包括：连接于该输出定向耦合器的一对输入弯曲波导与一对输出弯曲波导之间的输出定向耦合核心部分。

4.根据权利要求3所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，所述金属电极的电阻率大于金属引脚与金属引线的电阻率，所述金属引脚和金属引线的宽度大于金属电极的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，各延迟线单元的外圆弧波导为延迟线，内圆弧波导为参考延迟线，对应延迟线单元外圆弧波导和内圆弧波导的长度差为该延迟线单元的延迟量。

6.根据权利要求4所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，所述M+1个光开关单元与M个延迟线单元均为单模波导。

7.根据权利要求6所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，所述M个延迟线单元采用芯层和包层折射率差为0.75％的SiO₂材料实现。

8.根据权利要求6所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，所述M个延迟线单元采用芯层和包层折射率差为1.5％的SiO₂材料实现。

9.根据权利要求6所述的一种N通道M位集成光波导可调谐延迟线，其特征在于，所述M个延迟线单元采用芯层材料为Si₃N₄与包层材料为SiO₂材料实现。