[发明专利]外调激光器阵列单片光子集成芯片

权利要求书

1.一种外调激光器阵列单片光子集成芯片，其特征在于，包括：

半导体材料基底、八个分布式反馈激光器DFB、八个马赫曾德电光调制器MZI、一个阵列波导光栅AWG和一个半导体光放大器SOA；所述分布式反馈激光器DFB、马赫曾德电光调制器MZI、阵列波导光栅AWG和半导体光放大器SOA通过光子集成的方式集成在同一所述半导体材料基底上；

每个所述马赫曾德电光调制器MZI的第一端通过无源波导结构与对应的所述分布式反馈激光器DFB连接，每个所述马赫曾德电光调制器MZI的第二端通过无源波导结构与所述阵列波导光栅AWG的第一端连接，所述阵列波导光栅AWG的第二端通过无源波导结构与所述半导体光放大器SOA连接。

2.根据权利要求1所述的外调激光器阵列单片光子集成芯片，其特征在于，

所述八个分布式反馈激光器DFB产生符合预设条件的光信号，并传输给所述八个马赫曾德电光调制器MZI；每个所述马赫曾德电光调制器MZI将对应通道上接收的光信号进行高速外部调制后传输给所述阵列波导光栅AWG；所述阵列波导光栅AWG将接收到的八个通道的光信号耦合到一路光波导上并传输给所述半导体光放大器SOA，以实现波分复用；所述半导体光放大器SOA将复用的光信号进行放大。

3.根据权利要求2所述的外调激光器阵列单片光子集成芯片，其特征在于，所述预设条件包括光信号的波长间隔满足IEEE 802.3波分复用要求。

4.根据权利要求1所述的外调激光器阵列单片光子集成芯片，其特征在于，

所述半导体材料基底以III-V族化合物半导体材料为基底，通过多步MOCVD外延生长，将所述分布式反馈激光器DFB、马赫曾德电光调制器MZI、阵列波导光栅AWG和半导体光放大器SOA集成在同一III-V族化合物半导体材料基底上，以实现激光器、调制器和阵列波导光栅的单片集成。

5.根据权利要求2所述的外调激光器阵列单片光子集成芯片，其特征在于，

所述每个马赫曾德电光调制器MZI将对应通道上接收的光信号进行50Gbps-PAM4高速调制，以使单通道数据传输速率达到100Gbps。

6.根据权利要求4所述的外调激光器阵列单片光子集成芯片，其特征在于，作为基底的所述III-V族化合物半导体材料包括InP、GaAs、AlAs、InGaAsP、InGaAlAs和InGaAs中的任一种。

7.根据权利要求1所述的外调激光器阵列单片光子集成芯片，其特征在于，所述集成芯片的工作波长在O波段或C波段，所述O波段的中心波长为1310nm，所述C波段的中心波长为1550nm。