[发明专利]集成在光电子芯片中的光子互连开关和网络

权利要求书

1.一种集成在光电子芯片中的光子互连基本开关，包括：

第一线性光学波导和第二线性光学波导，所述第一线性光学波导和所述第二线性光学波导相交形成第一交叉点，并且所述第一线性光学波导和所述第二线性光学波导各自分别具有第一外部光学耦合端部和第二外部光学耦合端部，以使所述第一线性光学波导和所述第二线性波导各自具有在所述交叉点和所述第一端部之间的第一分支，并且各自具有在所述第一交叉点和所述第二端部之间的第二分支；其特征在于，所述基本开关还包括：

两个第一光子重定向环形谐振器，分别包括单个环，在所述第一分支的局部光学耦合区域中分别被耦合到所述第一线性光学波导和所述第二光学波导，其中所述第一分支在所述两个第一光子重定向环形谐振器之间穿过，

两个第二光子重定向环形谐振器，分别包括单个环，在所述第二分支的局部光学耦合区域中分别被耦合到所述第一线性光学波导和所述第二光学波导，其中所述第二分支在所述两个第二光子重定向环形谐振器之间穿过，

第三线性光学波导，在局部光学耦合区域中被耦合到所述两个第一光子重定向环形谐振器中的一个第一光子重定向环形谐振器，并且被耦合到所述两个第二光子重定向环形谐振器中的一个第二光子重定向环形谐振器，所述一个第一光子重定向环形谐振器和所述一个第二光子重定向环形谐振器位于相对于所述第二光学波导的所述第一分支和所述第一光学波导的所述第二分支的相同侧，以及

第四线性光学波导，在局部光学耦合区域中被耦合到所述两个第一光子重定向环形谐振器中的另一第一光子重定向环形谐振器，并且被耦合到所述两个第二光子重定向环形谐振器中的另一第二光子重定向环形谐振器，所述另一第一光子重定向环形谐振器和所述另一第二光子重定向环形谐振器位于相对于所述第一光学波导的所述第一分支和所述第二光学波导的所述第二分支的相同侧；

其中所述第三线性光学波导和所述第四光学波导各自具有在所述两个第一光子重定向环形谐振器这侧的第一端部以及在所述两个第二光子重定向环形谐振器这侧的第二端部。

2.根据权利要求1所述的基本开关，其中所述第三光学波导不与所述第一光学波导、所述第二光学波导和所述第四光学波导中的任何一个光学波导相交，并且其中所述第四光学波导不与所述第一光学波导、所述第二光学波导和所述第三光学波导中的任何光学波导相交。

3.根据权利要求1所述的基本开关，其中所述第一光学波导与所述第三光学波导相交，并且其中所述第二光学波导与所述第四光学波导相交，分别在它们的第二端部和所述第二环形谐振器之间相交，以形成第二交叉点和第三交叉点。

4.根据权利要求1所述的基本开关，进一步包括对称轴，在所述第一光学波导和所述第二光学波导之间的位置处，所述第一交叉点位于所述对称轴上，并且其中所述第一环形谐振器和所述第二环形谐振器分别位于所述对称轴的每一侧上。

5.根据权利要求1所述的基本开关，其中所述第三光学波导和所述第四光学波导的所述第一端部以及所述第一光学波导和所述第二光学波导的所述第二端部形成光波输入，并且其中所述第一光学波导和所述第二光学波导的所述第一端部以及所述第三光学波导和所述第四光学波导的所述第二端部形成光波输出。

6.根据权利要求1所述的基本开关，其中所述第三光学波导和所述第四光学波导的所述第一端部以及所述第一光学波导和所述第二光学波导的所述第二端部形成光波输出，并且其中所述第一光学波导和所述第二光学波导的所述第一端部以及所述第三光学波导和所述第四光学波导的所述第二端部形成光波输入。