[发明专利]光电调制器及其光电调制方法

说明书

本申请实施例公开了一种光电调制器及其光电调制方法，用于在微环调制器上增加附加波导实现对光信号的PAM4调制。本申请实施例方法包括：一种光电调制器，所述光电调制器包括微环调制器、第一耦合器、第二耦合器和附加波导；所述微环调制器，用于对光信号进行4电平脉冲幅度调制PAM4的最高有效位MSB调制，所述微环调制器包括环形波导，其中，所述环形波导的一端与所述附加波导的输入端通过所述第一耦合器连接，所述环形波导的另一端与所述附加波导的输出端通过所述第二耦合器连接；所述环形波导和所述附加波导，用于对所述光信号进行所述PAM4的最低有效位LSB调制。

技术领域

本申请涉及光学领域，尤其涉及一种光电调制器及其光电调制方法。

背景技术

光电调制器是光纤通信和微光电子技术方面的重要器件，在短距光传输领域，低成本与低功耗为光传输模块的核心竞争力。在各类光电调制器件中，硅光微环调制器由于其尺寸小、功耗低、成本低等特点被广泛关注。

在各种幅度调制方式中，采用4电平脉冲幅度调制(pulse amplitudemodulation,PAM4)的呼声越来越高，该调制方式可以在相同信号带宽下传输更多的数据。目前可以通过硅光微环调制器来实现光信号的PAM4调制，一种硅光微环调制器如图1所示，命名为双环PAM4调制器，调制原理是：光信号经过输入端输入后，一路光进入马赫增德尔(mach–zehnder interferometer，MZI)干涉结构的上臂101，另一路光进入MZI干涉结构的下臂102，双环PAM4调制器分别在上臂101和下臂102位置加入相同的微环103，微环103与上臂101对应的直通波导(或下臂102对应的直通波导)形成微环调制器(micro-ringmodulator，MRM)，通过加入功率不同的射频(radio frequency，RF)信号，驱动两个微环调制器对光信号进行调制。由于微环调制器的滤波性能，需要将微环调制器置于一定温度环境下，从而调节微环调制器的工作波长与输入光信号的波长匹配，匹配完成后一个微环调制器可以进行光信号的最高有效位(most significant bit，MSB)调制，另一个微环调制器可以进行光信号的最低有效位(least significant bit，LSB)的调制，最后两个微环调制器的输出光信号在马赫曾德尔干涉结构的输出口汇合完成PAM4的调制过程。

双环PAM4调制器中两个微环调制器的工作波长一般是不同的，对光信号进行调制时，两个微环调制器的工作波长需要分别与光信号的波长进行匹配，即需要调节两个微环调制器的波长，增加了光电调制器的调制复杂度。

发明内容

本申请的第一方面提供了一种光调制器，该光电调制器包括微环调制器、第一耦合器、第二耦合器和附加波导，其中，微环调制器可以对输入到光调制器的光信号进行PAM4调制，具体调制的是PAM4的最高有效位MSB。

微环调制器包括环形波导，环形波导是输入端与输出端为相同端口的波导，环形波导的一端与附加波导的输入端通过第一耦合器连接，环形波导的另一端与附加波导的输出端通过第二耦合器连接，环形波导的一端和另一端代表环形波导不同的两端，且这两端不是环形波导的输入端或输出端。

附加波导的形状可以为任意形状，只需要满足上述附加波导与环形波导的连接关系即可，例如附加波导为半封闭的弧形波导，由本申请图2所示1/4弧形波导与两段直线型波导组成。

上述环形波导的一端与附加波导的输入端通过第一耦合器连接，环形波导的另一端与附加波导的输出端通过第二耦合器连接的结构，形成了MZI干涉结构，可以对光信号进行PAM4调制，具体为PAM4的最低有效位LSB调制。