[发明专利]一种无需90°移相器的单片集成QPSK发射芯片在审

申请号：	201910177442.6	申请日：	2019-03-09
公开（公告）号：	CN109981179A	公开（公告）日：	2019-07-05
发明（设计）人：	周治平;李德钊	申请（专利权）人：	北京爱杰光电科技有限公司
主分类号：	H04B10/556	分类号：	H04B10/556;G02B6/42
代理公司：	北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙) 11732	代理人：	杨海明
地址：	100000 北京市海淀区***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	调制信号发射芯片电光调制器输入光波导单片集成偏振光输出光波导功率相等光合束器相位延迟集成度光发射体积小功耗合束芯片输出
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【说明书】：

本发明公开了一种无需90°移相器的单片集成QPSK发射芯片，包括输入光波导、输出光波导、2×2 MMI、1×2 MMI和电光调制器；偏振光由输入光波导输入，并由所述2×2 MMI分为功率相等的两束光，之后分别进入所述电光调制器处理后，依次输出I路的第一调制信号光和Q路的第二调制信号光，所述第一调制信号光与所述第二调制信号光通过所述1×2 MMI光合束器进行合束。本发明的发射芯片是一种结构简单、集成度高、体积小，功耗小、90°相位延迟准确的QPSK光发射芯片。

技术领域

本发明涉及相干光发射机技术领域，更具体涉及一种无需90°移相器的单片集成QPSK光信号发射芯片。

背景技术

传统的QPSK发射机第一调制信号光（I路）和第二调制信号光（Q路）之间需要使用90°固定移相器使得I路和Q路之间有90°相位差，从而实现I路和Q路之间相互正交。工程上实现时，90°的相位差由于没有明显的干涉现象，相较于0°或180°相位差而言难于精准的实现。而且适宜集成化的固定移相器不具有强的调制周期性，目前没有合适的自动控制程序，阻碍了集成化相位复用技术的进一步发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种无需90°移相器的单片集成QPSK发射芯片，其是一种结构简单、集成度高、体积小，功耗小、90°相位延迟准确的QPSK光发射芯片。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种无需90°移相器的单片集成QPSK发射芯片，包括输入光波导、输出光波导、2×2MMI、1×2 MMI和电光调制器；偏振光由输入光波导输入，并由所述2×2 MMI分为功率相等的两束光，之后分别进入所述电光调制器处理后，依次输出I路的第一调制信号光和Q路的第二调制信号光，所述第一调制信号光与所述第二调制信号光通过所述1×2 MMI光合束器进行合束。

进一步的，所述输入光波导、输出光波导、2×2 MMI、1×2 MMI和电光调制器之间的光路通过平面光波导形成光连接通道。

进一步的，通过光波导输入的光首先经过所述2×2 MMI分为两束功率相等，但相位相差90°的光。

进一步的，所述2×2 MMI也可用3dB定向耦合器等效替代。所述1×2 MMI也可用Y型分束器等效替代。

进一步的，所述电光调制器包括调制器光分束器、相移器、调制器固定相移器以及调制器光合束器，用于实现将电信号加载到光信号的功能。

进一步的，所述电光调制器组成马赫曾德干涉仪结构。

进一步的，所述相移器为使用槽线GS结构电极或使用共面波导GSG结构电极驱动的调制器。

进一步的，所述电光调制器为硅基调制器。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明的所有单元器件均可在片上完成，加工工艺简单，能够大批量生产；

本发明能够准确且无能耗的实现第一调制信号光（I路）和第二调制信号光（Q路）之间的90°相位差，其精确度仅与2×2 MMI本身的尺寸有关。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。