[实用新型]一种单模光纤双向光收发器

权利要求书

1.一种单模光纤双向光收发器，其特征在于，包括光发射模块、光接收模块、模斑变换结构和基于氮化硅工艺制作的波分复用模块；

所述光发射模块与所述波分复用模块的上行光信号发送端连接，所述波分复用模块的下行光信号接收端和光接收模块通过所述模斑变换结构耦合连接，所述波分复用模块的光纤连接端通过单模光纤连接光线路终端，所述光接收模块、所述波分复用模块和所述模斑变换结构通过硅光子技术集成在同一硅基片上，所述光发射模块复合集成在所述硅基片上；

所述光发射模块根据调制信号发出上行光信号至所述波分复用模块，所述波分复用模块通过所述单模光纤将所述上行光信号发送至所述光线路终端；

所述波分复用模块通过所述单模光纤接收所述光线路终端发送的下行光信号，所述光接收模块接收所述下行光信号并对所述下行光信号进行处理后输出。

2.如权利要求1所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述模斑变换结构包括氮化硅波导、SOI波导、缓冲层和硅衬底层；

所述氮化硅波导和所述SOI波导在所述缓冲层的上表面相互耦合连接，所述缓冲层设置在所述硅衬底层的上表面，所述氮化硅波导的主截面和侧截面均为矩形，所述SOI波导上靠近所述氮化硅波导的一端的主截面为锥形、侧截面为阶梯形，所述SOI波导上远离所述氮化硅波导的一端的主截面和侧截面均为矩形，所述氮化硅波导的直径大于所述SOI波导的直径。

3.如权利要求2所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述氮化硅波导上远离所述SOI波导的一端还包括氮化硅增厚层，所述氮化硅增厚层的主截面和侧截面均为矩形。

4.如权利要求1所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述波分复用模块为光栅耦合器或者一分二的非对称多模干涉分波器。

5.如权利要求4所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述非对称多模干涉分波器为基于氮化硅工艺制作的非对称马赫-增德尔干涉仪。

6.如权利要求1所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，还包括光隔离模块，所述光隔离模块连接在所述光发射模块和所述波分复用模块的上行光信号发送端之间，所述光隔离模块阻止所述光线路终端发送的下行光信号进入所述光发射模块。

7.如权利要求1所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述光接收模块包括光电转换单元、放大单元和稳压单元；

所述光电转换单元连接在所述波分复用模块的下行光信号接收端和所述放大单元之间，所述稳压单元与所述光电转换单元连接；

所述稳压单元向所述光电转换单元输出恒定的工作电压信号，所述光电转换单元根据所述工作电压信号将所述下行光信号转换为电信号，所述放大单元对所述电信号进行放大后输出。

8.如权利要求7所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述放大单元包括跨阻放大器和限幅放大器，所述跨阻放大器与所述光电转换单元连接，所述限幅放大器与所述跨阻放大器连接。

9.如权利要求1所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述光发射模块包括激光驱动单元和激光发射单元；

所述激光发射单元连接在所述波分复用模块的上行光信号发送端和所述激光驱动单元之间，所述激光驱动单元通过硅光子技术或者3D内插器技术集成在所述硅基片上，所述激光发射单元焊接在所述硅基片上；

所述激光驱动单元根据调制信号发出驱动信号，所述激光发射单元根据所述驱动信号发出所述上行光信号。

10.如权利要求1所述的单模光纤双向光收发器，其特征在于，所述光发射模块包括电光调制驱动单元、激光发射单元和电光调制单元；

所述电光调制驱动单元和所述激光发射单元均与所述电光调制单元连接，所述电光调制单元与所述波分复用模块的上行光信号发送端连接，所述电光调制驱动单元通过硅光子技术或者3D-内插器技术集成在所述硅基片上，所述电光调制单元通过硅光子技术集成在所述硅基片上，所述激光发射单元焊接在所述硅基片上；

所述激光发射单元发射激光信号，所述电光调制驱动单元根据调制信号发出驱动信号，所述电光调制单元根据所述驱动信号对所述激光信号进行调制，得到所述上行光信号。