[实用新型]一种用单光源双NRZ调制实现PAM4码的光芯片

说明书

本实用新型涉及一种用单光源双NRZ调制实现PAM4码的光芯片，包括依次连接的并相互光导通的与光源相耦合的输入模场耦合光波导、分波的非等分Y分支光波导、能产生NRZ信号的NRZ组件、合波的高低位合波等分Y分支光波导、输出模场耦合光波导；NRZ组件包括高位和低位MZ型干涉幅度调制器，两个调制器均包括分波的等分Y分支光波导、两个作为差分电光相位调制臂的电光调制光波导、合波的等分Y分支光波导、控制相位变化的设置在每个电光调制光波导上的与外接射频信号源相连接的射频控制电极。该实用新型仅需一个激光光源，就可实现PAM4调制码型，其实现方式更简单，成本更低，体积可缩小十到百倍，集成度大幅提高，应用范围更广。

技术领域

本实用新型涉及光通信领域，尤其是一种体积小、实现方式简单、集成度高的用单光源双NRZ调制实现PAM4码的光芯片。

背景技术

5G时代的来临，带来了更高网络传输速率的需求，系统容量要求也越来越高，单纯的不归零码(NRZ，Non-Return to Zero)系统已经不能满足需求，4电平幅度调制(PAM4，Pulse Amplitude Modulation)码型格式日益受到重视。PAM4调制方式采用4个不同的信号电平来进行信号传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息(0、1、2、3)，可以有效提升带宽利用效率，同时PAM4采用高阶调制格式，能降低对光学器件性能的要求，可在不同应用场合的性能，成本，功耗和密度之间达到一个平衡。但在现有技术中，PAM4信号的产生实现方式复杂，对器件要求高，色散受限，传输距离较短，带宽限制严重，限制了其应用范围。

实用新型内容

针对现有的不足，本实用新型提供一种体积小、实现方式简单、集成度高的用单光源双NRZ调制实现PAM4码的光芯片。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

包括通过输入模场耦合光波导与光源相连接导通的用于分波的非等分Y分支光波导、能产生NRZ信号的NRZ组件、用于合波的高低位合波等分Y分支光波导，所述非等分Y分支光波导、NRZ组件、高低位合波等分Y分支光波导依次连接并相互光导通；所述NRZ组件包括高位MZ型干涉幅度调制器、低位MZ型干涉幅度调制器，所述高位MZ型干涉幅度调制器和低位MZ型干涉幅度调制器均包括分波的等分Y分支光波导、两个作为差分电光相位调制臂的电光调制光波导、合波的等分Y分支光波导，每个所述分波的等分Y分支光波导的输入端与非等分Y分支光波导的输出端对应连接，每个所述分波的等分Y分支光波导的两个输出端与两个电光调制光波导的输入端对应相连接，且该两个电光调制光波导的输出端与对应MZ型干涉幅度调制器的合波的等分Y分支光波导的两个输入端对应连接，两个所述合波的等分Y分支光波导的输出端与合波的高低位合波等分Y分支光波导的两个输入端对应连接，所述高低位合波等分Y分支光波导的输出端连接有输出模场耦合光波导；所述电光调制光波导上均设置有控制相位变化的与外接射频信号源相连接的射频控制电极。

作为优选，所述输入模场耦合光波导、非等分Y分支光波导、高低位合波等分Y分支光波导、分波的等分Y分支光波导、电光调制光波导、射频控制电极、合波的等分Y分支光波导、输出模场耦合光波导是集成在同一光芯片上的。

作为优选，所述输入模场耦合光波导、非等分Y分支光波导、高低位合波等分Y分支光波导、分波的等分Y分支光波导、电光调制光波导、合波的等分Y分支光波导、输出模场耦合光波导是一体成型的铌酸锂薄膜光波导。

作为优选，每个所述分波的等分Y分支光波导和合波的等分Y分支光波导连接的光路上还设置有用于静态补偿的能与外接直流电源电性连接的第一静态偏置电极。

作为优选，两个所述合波的等分Y分支光波导的输出端与高低位合波等分Y分支光波导的输入端所连接的光路上均设置有用于静态补偿的能与外接直流电源电性连接的第二静态偏置电极。

作为优选，所述高位MZ型干涉幅度调制器设置的射频控制电极是能与外接高位射频信号源电性连接的高位射频电极。