[发明专利]光调制器、调制方法及光调制系统

权利要求书

1.一种光调制器，其特征在于，包括：

第一偏振旋转器PR，用于接收第一偏振模式的光波，并将所述第一偏振模式的光波转换为复合偏振模式的光波，所述复合偏振模式的光波包括第一偏振模式的第一子光波与第二偏振模式的第二子光波；

相位调制器，用于接收从第一PR输出的所述复合偏振模式的光波，并调制所述复合偏振模式的光波得到调制后的复合偏振模式的光波，所述调制后的复合偏振模式的光波包括第一偏振模式的第三子光波与第二偏振模式的第四子光波；

第二PR，用于接收从所述相位调制器输出的调制后的复合偏振模式的光波，并将所述调制后的复合偏振模式的光波中的第二偏振模式的第四子光波转换为第一偏振模式的第五子光波，并将所述第三子光波与所述第五子光波叠加输出以得到第一偏振模式的目标光波。

2.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述第一偏振模式与所述第二偏振模式分别为横向电场TE模式和横向磁场TM模式中的一个。

3.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述第三子光波的相位与所述第四子光波的相位差在[0，360]度的范围内。

4.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述第三子光波与所述第五子光波的能量相同。

5.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，

所述第一PR包括：第一输入端、第一偏振旋转区和第一输出端，所述第一输入端、所述第一偏振旋转区和所述第一输出端依次连接，所述第一输入端与所述第一输出端均为矩形波导，所述第一偏振旋转区为L形波导；

其中，所述第一偏振旋转区的长度d1满足第一长度计算公式，所述第一长度计算公式为：

d1＝k×a，

所述a为所述复合偏振模式的光波中第一偏振模式的第一子光波的能量与第二偏振模式的第二子光波的能量的比例，所述k为参考偏振旋转区的长度，所述参考偏振旋转区为用于实现将第一偏振模式的光波全部转换为第二偏振模式的光波的偏振旋转区。

6.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，

所述第二PR包括：第二输入端、第二偏振旋转区和第二输出端，所述第二输入端、所述第二偏振旋转区和所述第二输出端依次连接，所述第二输入端与所述第二输出端均为矩形波导，所述第二偏振旋转区为L形波导；

其中，所述第二偏振旋转区的长度d2满足第二长度计算公式，所述第二长度计算公式为：

d2＝k×(1－a)+k，

所述a为所述复合偏振模式的光波中第一偏振模式的第一子光波的能量与第二偏振模式的第二子光波的能量的比例，所述k为参考偏振旋转区的长度，所述参考偏振旋转区为用于实现将第一偏振模式的光波全部转换为第二偏振模式的光波的偏振旋转区。

7.根据权利要求1至6任一所述的光调制器，其特征在于，

所述相位调制器包括：调制器波导和两个电极；

所述调制器波导包括：P掺杂区和N掺杂区，所述两个电极分别与所述P掺杂区和所述N掺杂区连接；

其中，所述调制器波导用于接收所述从第一PR输出的所述复合偏振模式的光波，并在所述两个电极上加载电压时，基于所述电压的强度调制所述复合偏振模式的光波得到调制后的复合偏振模式的光波。

8.根据权利要求1至6任一所述的光调制器，其特征在于，

所述相位调制器包括：调制器波导和两个电极；

所述调制器波导包括：P掺杂区、N掺杂区和本征区，所述P掺杂区与所述N掺杂区位于所述本征区两侧，所述两个电极分别与所述P掺杂区和所述N掺杂区连接；

其中，所述调制器波导用于接收所述从第一PR输出的所述复合偏振模式的光波，并在所述两个电极上加载电压时，基于所述电压的强度调制所述复合偏振模式的光波得到调制后的复合偏振模式的光波。

9.根据权利要求7所述的光调制器，其特征在于，

在所述两个电极上加载半波电压时，所述第三子光波与所述第四子光波的相位差为180度。