[实用新型]硅基波分复用器及硅光集成芯片

权利要求书

1.一种硅基波分复用器，包括硅基衬底，其特征在于：所述硅基衬底上设有马赫-曾德尔组合结构和偏振控制结构，所述马赫-曾德尔组合结构至少包括两个并列的马赫-曾德尔干涉仪；

所述马赫-曾德尔组合结构具有多个输入端口和两个光信号输出端口；所述偏振控制结构包括两个输入端口和一个输出端口；所述马赫-曾德尔组合结构的两个输出端口分别连接所述偏振控制结构的两个输入端口；

多路相同偏振态的入射光信号分别由所述马赫-曾德尔组合结构的多个输入端口输入，经所述马赫-曾德尔组合结构合波之后，由所述马赫-曾德尔组合结构的两个输出端口分别输出两路不同波长的次合波光信号，两路所述次合波光信号分别由所述偏振控制结构的两个输入端口入射，经偏振控制结构合波之后输出具有相互垂直的两个偏振态的合波光信号。

2.根据权利要求1所述的硅基波分复用器，其特征在于：单个所述马赫-曾德尔干涉仪包括依次连接的2×2的输入3dB耦合器、两个相移臂和2×2的输出3dB耦合器；所述两个相移臂的其中至少一个为可调相移臂。

3.根据权利要求2所述的硅基波分复用器，其特征在于：所述马赫-曾德尔干涉仪还包括监视探测器，所述监视探测器光连接所述输出3dB耦合器的一个输出端口。

4.根据权利要求1所述的硅基波分复用器，其特征在于：所述马赫-曾德尔组合结构包括多个并列和级联组合的马赫-曾德尔干涉仪。

5.根据权利要求1-4任一项所述的硅基波分复用器，其特征在于：所述偏振控制结构为一集成的偏振旋转-合束器。

6.根据权利要求5所述的硅基波分复用器，其特征在于：所述集成的偏振旋转-合束器包括直通波导和交叉波导、分别连接所述直通波导和交叉波导的直通端口和交叉端口，以及连接所述直通波导的模式变换结构；所述直通波导与所述交叉波导组成模式复用结构；所述直通端口和交叉端口均包括条波导转脊波导的楔形结构；所述模式变换结构为双层楔形的模式变换结构。

7.根据权利要求1-4任一项所述的硅基波分复用器，其特征在于：所述偏振控制结构包括一偏振旋转器和一偏振合束器。

8.根据权利要求7所述的硅基波分复用器，其特征在于：所述偏振合束器包括三个相同的模式转换耦合器组成，单个模式转换耦合器包括一个单模接入波导和一个多模总线波导；

所述三个模式转换耦合器中的第一模式转换耦合器和第二模式转换耦合器并列设置，第三模式转换耦合器的多模总线波导连接第一模式转换耦合器的多模总线波导，单模接入波导连接第二模式转换耦合器的单模接入波导的输出端。

9.一种硅光集成芯片，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的硅基波分复用器。

10.根据权利要求9所述的硅光集成芯片，其特征在于：所述硅光集成芯片还包括光调制器；多路入射光信号经所述光调制器调制之后，输出多路调制光信号；所述多路调制光信号分别经所述硅基波分复用器的多个输入端口输入，经所述马赫-曾德尔组合结构和偏振控制结构之后输出一路合波光信号。