專(zhuān)利名稱(chēng)：集成光學(xué)元件的波導(dǎo)濾模器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成光學(xué)元件，更具體地說(shuō)，涉及用于集成光學(xué)元件的波導(dǎo)濾模器。
背景隨著電信和數(shù)據(jù)通信日益采用光纖作為優(yōu)選的通信介質(zhì)，通信設(shè)備中通常使用的電氣元件正由等效的集成光學(xué)元件取代，包括波導(dǎo)、光放大器、分光器等。
為了從光纖傳送到集成光學(xué)元件，光信號(hào)首先由用形成集成光學(xué)元件同一介質(zhì)形成的波導(dǎo)所接收。可以認(rèn)為，由波導(dǎo)傳送的光信號(hào)具有至少一種模式，其中，模式是指在傳播時(shí)保持其橫向場(chǎng)分布的傳播的或漸逝的電磁場(chǎng)的許多可能圖案之一。每種模式的特點(diǎn)在于其頻率、極化、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度。一種模式的電磁場(chǎng)圖案取決于信號(hào)的頻率以及波導(dǎo)的折射率、介電常數(shù)和幾何結(jié)構(gòu)。
多模干擾(MMI)裝置依靠多模波導(dǎo)的自成像特性。自成像是指在波導(dǎo)傳播方向上輸入場(chǎng)圖案按照周期性間隔以單一或多個(gè)圖像的形式重現(xiàn)的特性。自成像是傳播常數(shù)和模數(shù)的(近平方律)依賴(lài)關(guān)系的結(jié)果。
MMI耦合器是一種示范的MMI裝置，它由輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)組成，二者之間用MMI區(qū)分隔開(kāi)。MMI區(qū)支持以不同的相速度傳播的能導(dǎo)致周期性自成像的大量模式。MMI區(qū)可有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端。MMI區(qū)的大小根據(jù)所關(guān)注的信號(hào)波長(zhǎng)來(lái)選擇，并建立作為輸入端信號(hào)函數(shù)的輸出端光信號(hào)的特性。例如，適當(dāng)大小的MMI耦合器可具有單一輸入端并將所述輸入的信號(hào)分開(kāi)，使所述信號(hào)在兩個(gè)輸出端之間分配。
MMI裝置在需要N×M功率分配結(jié)構(gòu)(即將N個(gè)輸入端的功率分配(不一定是均勻地)到M個(gè)輸出端)的集成光路中已成為重要的元件。需要功率分配結(jié)構(gòu)的示范集成光路包括環(huán)形激光器、陣列波導(dǎo)光柵、干涉型調(diào)制器和光開(kāi)關(guān)。Mach-Zehnder調(diào)制器是需要功率分配結(jié)構(gòu)的集成光路的另一實(shí)例。干涉型調(diào)制器中功率分配結(jié)構(gòu)的配置決定了功率分配比，功率分配比是指輸入功率在許多輸出功率之間例如兩個(gè)輸出功率之間的分配。
和集成電氣元件一樣，集成光元件也需要耦合。但和僅需要電連線相接觸的集成電氣元件不同，當(dāng)光纖耦合到通向集成光元件的波導(dǎo)時(shí)，會(huì)發(fā)生未對(duì)準(zhǔn)情況。未對(duì)準(zhǔn)的光耦合會(huì)激發(fā)除在功率分配結(jié)構(gòu)的輸入波導(dǎo)中的基模外的其它模式，導(dǎo)致功率分配結(jié)構(gòu)的功率分配比的改變。固定所述功率分配比對(duì)于干涉型調(diào)制器是至關(guān)重要的。
如果光纖和波導(dǎo)之間的耦合能以亞微米的精度實(shí)現(xiàn)，則分配比可以固定，但這個(gè)要求導(dǎo)致非常小的制造容差。
雖然有少數(shù)波導(dǎo)和分配器的設(shè)計(jì)允許有固定的分配比，與未對(duì)準(zhǔn)無(wú)關(guān)，但如果裝置的要求不適合這些設(shè)計(jì)，則對(duì)于分配比與未對(duì)準(zhǔn)之間的依賴(lài)關(guān)系問(wèn)題就沒(méi)有已知的解決方案。
不理想的功率分配比會(huì)降低Mach-Zehnder或其它干涉型調(diào)制器的裝置性能。
輸入端到集成光器件的未對(duì)準(zhǔn)是一個(gè)問(wèn)題，在波導(dǎo)和光纖之間的輸出耦合上會(huì)發(fā)生另一問(wèn)題。在所關(guān)注的光元件的輸出波導(dǎo)上部分光信號(hào)會(huì)因輸出波導(dǎo)和光纖之間的耦合而在光元件處被反射回來(lái)。這些反射通常稱(chēng)為“背反射”。
通常，可以用適當(dāng)材料涂敷輸出波導(dǎo)的小平面來(lái)減少這些背反射。雖然背反射可以用這種方法來(lái)減少，但對(duì)于某些應(yīng)用這種減少可能還不夠。而且，必需涂敷的涂層厚度的精度要求非常小的容差，而且即使如此，降低背反射的涂層的有效性對(duì)于需減少其背反射的信號(hào)的波長(zhǎng)變化非常敏感。
減少背反射的另一種方法涉及使波導(dǎo)小平面傾斜一定的角度。但對(duì)于某些應(yīng)用這種方法仍不足以減少背反射，特別是需要具有小基模場(chǎng)直徑的波導(dǎo)或大折射率階躍波導(dǎo)的那些應(yīng)用。而且，使波導(dǎo)傾斜導(dǎo)致了封裝的復(fù)雜性。
顯然，需要降低未對(duì)準(zhǔn)耦合后波導(dǎo)中存在的高次模式的負(fù)面效應(yīng)。而且，最好能找到另一種方法來(lái)替代目前的降低背反射的方法。概述通過(guò)從輸入到分配結(jié)構(gòu)的信號(hào)中消除高次模式，模消除器可顯著降低在集成光元件的輸入端因未對(duì)準(zhǔn)的光耦合引起的功率分配的變化。因此模消除器可提高封裝容差和這些集成光元件的性能。模消除器也可以用在集成光元件的輸出端來(lái)降低背反射。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種集成光路，它包括輸入波導(dǎo)；成像多模干擾裝置，所述裝置適合于基本上去除從輸入波導(dǎo)接收的光信號(hào)中除基模外的所有模式；以及與成像多模干擾裝置光學(xué)連通的光功率分配結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種在光功率分配結(jié)構(gòu)的輸入端抑制傳播的橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩的方法，所述方法包括制造與光功率分配結(jié)構(gòu)光學(xué)連通的成像多模干擾裝置。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種集成光路，它包括與功率分配結(jié)構(gòu)光學(xué)連通的成像多模干擾裝置。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種集成光路，它包括具有傾斜輸出端的半導(dǎo)體光放大器以及在半導(dǎo)體光放大器和傾斜輸出端之間的成像多模干擾裝置。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種集成光路，它包括具有傾斜輸出端的波導(dǎo)裝置以及在波導(dǎo)裝置和傾斜輸出端之間的成像多模干擾裝置。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提出使用成像多模干擾裝置作為集成光路中的光模消除器。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提出使用成像多模干擾裝置在從多模干擾裝置的輸入端接收的光信號(hào)中基本上去除除基模外的所有模式。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提出一種半導(dǎo)體光放大器，它包括成像多模干擾裝置，它適合于基本上去除從輸入波導(dǎo)接收的光信號(hào)中除基模外的所有模式；以及與成像多模干擾裝置接觸的電極，它適合于通過(guò)施加電信號(hào)來(lái)改變多模干擾裝置的光學(xué)特性。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提出一種光衰減器，它包括輸入波導(dǎo)；成像多模干擾裝置，所述裝置適合于基本上去除從輸入波導(dǎo)接收的光信號(hào)中除基模外的所有模式；以及電極，它適合于將偏置電壓加到成像多模干擾裝置的表面上。
對(duì)于本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，結(jié)合附圖閱讀了對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例所作的以下說(shuō)明后，本發(fā)明的其它方面和特性就可顯而易見(jiàn)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明在示出本發(fā)明示范實(shí)施例的以下各圖中

圖1A示出按照本發(fā)明的實(shí)施例用作模消除器的多模干擾裝置的透視圖；圖1B示出圖1的模消除器的頂視圖，示出MMI區(qū)的基本結(jié)構(gòu)；圖1C示出圖1的模消除器的MMI區(qū)的第一替代結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖1D示出圖1的模消除器的MMI區(qū)的第二替代結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖2A示出按照本發(fā)明第一實(shí)施例的使用中的模消除器；圖2B示出按照本發(fā)明第二實(shí)施例的使用中的模消除器；圖3示出按照本發(fā)明實(shí)施例的第一示范集成光路，其中在半導(dǎo)體光放大器的每一側(cè)設(shè)置有模消除器；
圖4示出按照本發(fā)明實(shí)施例的第二示范集成光路，其中在光波導(dǎo)裝置的每一側(cè)設(shè)置有模消除器；圖5示出按照本發(fā)明實(shí)施例的與模消除器組合的半導(dǎo)體光放大器；圖6示出按照本發(fā)明實(shí)施例的模消除器的另一種配置；圖7示出按照本發(fā)明實(shí)施例的集成光路，包括模消除器和干涉型調(diào)制器；以及圖8示出本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)蝶式MMI分配比的影響。
詳細(xì)說(shuō)明圖1A示出用作模消除器的強(qiáng)導(dǎo)向1對(duì)1成像MMI裝置100的透視圖。應(yīng)當(dāng)指出，1對(duì)1的意思是所述裝置具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。為形成模消除器100，外延生長(zhǎng)一種結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括上包層102、核心層104和下包層106。然后使用傳統(tǒng)的光刻工藝刻蝕所述外延結(jié)構(gòu)，以便形成輸入波導(dǎo)108、多模干擾(MMI)區(qū)112和輸出波導(dǎo)110。模消除器100的頂視圖示于圖1B。
MMI區(qū)112也可采用其它的形狀，如圖1C和1D的頂視圖所示。圖1C中第一種替代的模消除器100C具有的MMI區(qū)112C其側(cè)邊結(jié)構(gòu)為向外傾斜，而圖1D中第二種替代的模消除器100D具有的MMI區(qū)112D其側(cè)邊結(jié)構(gòu)為向內(nèi)傾斜。圖1C的MMI區(qū)112C和圖1D的MMI區(qū)112D的傾斜的側(cè)邊結(jié)構(gòu)可以用來(lái)減少?gòu)哪Ｏ鬏椛涞墓獾谋撤瓷?。?duì)本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯也可使用圖1B、1C和1D所示結(jié)構(gòu)的各種組合。
對(duì)本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，對(duì)圖1B、1C和1D所示的MMI實(shí)施方案中的任何一個(gè)加上一個(gè)電極與適當(dāng)?shù)耐庋咏Y(jié)構(gòu)相組合，允許將所得到的模消除器用作光衰減器。而且，所得到的裝置的大面積為所吸收的功率提供極好的散熱。
以下各圖一般示出集成光元件各種配置的頂視圖。用于制造這種裝置的材料實(shí)例包括InP、GaAs和LiNbO3。
圖2A示出一種集成光路，其中提供1對(duì)1成像MMI裝置202作為模消除器，所述模消除器串聯(lián)在光纖212和功率分配結(jié)構(gòu)204之間，功率分配結(jié)構(gòu)204可以是例如多模干擾(MMI)裝置、定向耦合器、星形耦合器等。光纖212向輸入波導(dǎo)208提供光信號(hào)，光信號(hào)從輸入波導(dǎo)208傳輸?shù)侥Ｏ?02。功率分配結(jié)構(gòu)204的輸出在第一輸出波導(dǎo)210X和第二輸出波導(dǎo)210Y之間分配。在第一輸出波導(dǎo)210X和第二輸出波導(dǎo)210Y上的光信號(hào)被傳送到其它集成電路上。
圖2B示出一種不同于圖2A所示的集成光路，其中模消除器202串聯(lián)在波導(dǎo)裝置206之后，波導(dǎo)裝置206可以是例如半導(dǎo)體光放大器(SOA)、激光器等。模消除器202的輸出通過(guò)具有傾斜小表面211的輸出波導(dǎo)傳送。
第一示范集成光路300示于圖3。第一示范集成光路300包括半導(dǎo)體光放大器(SOA)304并具有輸入波導(dǎo)308和輸出波導(dǎo)310。輸入波導(dǎo)308具有涂敷的傾斜小表面309，輸出波導(dǎo)310具有涂敷的傾斜小表面311。輸入模消除器302A設(shè)置在通到SOA 304的輸入光通路中，輸出模消除器302B設(shè)置在輸出光通路中。
第二示范集成光路400示于圖4。第二示范集成光路400包括波導(dǎo)裝置406，波導(dǎo)裝置406串聯(lián)在圖3的輸入波導(dǎo)308和輸出波導(dǎo)310之間，取代SOA 304。
SOA 500示于圖5，它包括連接到輸入波導(dǎo)508的多模干擾(MMI)區(qū)512和輸出波導(dǎo)510。通常，SOA 500包括電極504。輸入波導(dǎo)508具有涂敷的傾斜小表面509，輸出波導(dǎo)510具有涂敷的傾斜小表面511。對(duì)本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，SOA 500的MMI區(qū)512可以具有圖1B、1C和1D的各實(shí)例中任一種結(jié)構(gòu)或它們的組合結(jié)構(gòu)。
部分集成光路示于圖6，示出1對(duì)1成像MMI裝置600的另一種配置，作為另一種模消除器?？梢钥闯?，這是上文中給出的典型配置，所述不同的模消除器600包括連接到輸入波導(dǎo)608和輸出波導(dǎo)610的MMI區(qū)612。但所述不同的模消除器600在輸出端還包括另兩個(gè)波導(dǎo)，通向第一轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口614A和第二轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口614B。轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口614A和614B中的每一個(gè)包括各自的光檢測(cè)器620A和620B。對(duì)本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，所述不同的模消除器600的MMI區(qū)612可以具有圖1B、1C和1D的各實(shí)例中任一種結(jié)構(gòu)或它們的組合結(jié)構(gòu)。
示范集成光路700示于圖7，它包括用作模消除器的1對(duì)1成像MMI裝置702以及干涉型調(diào)制器720。示范集成光路700還包括向模消除器702提供輸入信號(hào)的輸入波導(dǎo)708、從模消除器702通向干涉型調(diào)制器720的中間波導(dǎo)718以及傳送來(lái)自干涉型調(diào)制器720的輸出信號(hào)的輸出波導(dǎo)710。干涉型調(diào)制器720包括輸入光功率分配器722，它通過(guò)上波導(dǎo)728U和下波導(dǎo)728L連接到輸出光功率組合器724。下波導(dǎo)728L包括相位改變裝置(PAD)726。PAD例如可以是其折射率可以通過(guò)加電壓來(lái)改變的裝置。應(yīng)當(dāng)指出，干涉型調(diào)制器720可以認(rèn)為是圖2的波導(dǎo)裝置206或圖4的波導(dǎo)裝置406。而且，輸入光功率分配器722和輸出光功率組合器724均示為2對(duì)2裝置。在干涉型調(diào)制器720的其它實(shí)施方案中，輸入光功率分配器722可以是1對(duì)2裝置。另外，輸出光功率組合器724可以是2對(duì)1裝置。
在每個(gè)上述實(shí)施例中，相對(duì)于輸入頻率選擇MMI區(qū)112、512、712的尺寸，使得MMI裝置的輸出主要是輸入信號(hào)的基模。
參閱圖2A，光纖212和輸入波導(dǎo)208之間的未對(duì)準(zhǔn)(未對(duì)準(zhǔn))可激發(fā)高次波導(dǎo)模式，其差頻會(huì)導(dǎo)致橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩，這種未對(duì)準(zhǔn)可以通過(guò)從輸入到功率分配結(jié)構(gòu)204的信號(hào)中消除這些高次模式加以補(bǔ)償。這樣，模消除器202(圖2A)就可顯著減少或消除功率分配結(jié)構(gòu)204的功率分配比的變化。通過(guò)適當(dāng)選擇模消除器202的尺寸，在輸出端可得到的輸入端信號(hào)的圖像可以?xún)H僅具有基模。固定功率分配比對(duì)于干涉型調(diào)制器的性能至關(guān)重要。所以模消除器202可增加調(diào)制器裝置的制造容限或改進(jìn)調(diào)制器的性能。有利的是當(dāng)功率分配結(jié)構(gòu)204是光開(kāi)關(guān)時(shí)，降低這些橫向波導(dǎo)場(chǎng)的振蕩可防止串音增加。
參閱圖2B，模消除器202設(shè)置在波導(dǎo)裝置206的傾斜小表面211之前。在這種配置中，模消除器202可以大大減少高次光背反射(導(dǎo)向和輻射)，否則這種高次光背反射會(huì)從傾斜小表面211返回到波導(dǎo)裝置206。
具體地說(shuō)，可以這樣選擇模消除器202的尺寸，使得輸出端的信號(hào)是輸入端信號(hào)的圖像并僅包括基模。此處術(shù)語(yǔ)“輸入”和“輸出”是相對(duì)于所考慮的信號(hào)的方向而言。例如，在考慮圖2B的背反射時(shí)，背反射的方向是從右到左，所以模消除器202的右側(cè)可以認(rèn)為是輸入，其左側(cè)可以認(rèn)為是輸出。由于背反射主要包括高次模式，在左側(cè)就很少看到進(jìn)入右側(cè)的任何背反射。
這種配置通?？商岣呔哂袃A斜小表面的波導(dǎo)在許多強(qiáng)導(dǎo)向波導(dǎo)裝置中的應(yīng)用。示范的強(qiáng)導(dǎo)向波導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括調(diào)制器、模式變換器以及陣列波導(dǎo)光柵(AWG)。模消除器202的使用也適合于埋置的或弱導(dǎo)向波導(dǎo)。
放大光信號(hào)的常用途徑涉及使用摻鉺光纖放大器(EDFA)，其中部分光纖用鉺摻雜，這樣當(dāng)所述部分由外部輻射(光)源泵激時(shí)，通過(guò)所述部分的光信號(hào)就被放大。對(duì)比之下，半導(dǎo)體光放大器(SOA)涉及與電極相接觸的半導(dǎo)體波導(dǎo)的“有源”部分。和EDFA情況下用光泵激不同，電極是用電能進(jìn)行電泵激，以便通過(guò)所述有源部分放大光信號(hào)。
圖3中，輸入模消除器302A設(shè)置成與SOA 304和輸出模消除器302B串聯(lián)。輸入模消除器302A用來(lái)減少因未對(duì)準(zhǔn)的光耦合所引起的橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩。輸入模消除器302A和輸出模消除器302B都用來(lái)減少不然會(huì)接收到的來(lái)自?xún)A斜小表面309和311的背反射。背反射是SOA噪聲系數(shù)(以下討論)中的重要構(gòu)成因素，必需認(rèn)真加以控制。
同理，在圖4中，輸入模消除器302A設(shè)置成與波導(dǎo)裝置406和輸出模消除器302B串聯(lián)。輸入模消除器302A用來(lái)減少因未對(duì)準(zhǔn)的光耦合所引起的橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩。輸入模消除器302A和輸出模消除器302B都用來(lái)減少不然會(huì)接收到的來(lái)自?xún)A斜小表面309和311的背反射。
如圖5所示，模消除器和SOA的結(jié)構(gòu)可以互補(bǔ)。在圖5的SOA 500中，MMI區(qū)512，可以認(rèn)為是模消除器的一部分，是SOA 500的有源部分?？梢詫?duì)電極504進(jìn)行電泵激來(lái)啟動(dòng)SOA 500。電極504的形狀應(yīng)能優(yōu)化MMI區(qū)512中基模的增益。以前的文獻(xiàn)中(發(fā)明人不詳)曾建議菱形作為在其它SOA應(yīng)用中電極504的最佳形狀。這種SOA/MMI結(jié)構(gòu)提供波導(dǎo)小表面和增益區(qū)的高次模式反射之間的很少重疊。
通常光學(xué)元件(例如SOA裝置)性能的量度用噪聲系數(shù)來(lái)表示，是指SOA裝置的輸出信噪比對(duì)輸入信噪比的比值，假定輸入信噪比是受散粒噪聲限制的。
背反射一般會(huì)影響SOA的噪聲系數(shù)，也會(huì)影響調(diào)諧的增益控制的激光器的線寬。當(dāng)模消除器設(shè)置在給定裝置的傾斜涂敷小表面之前以減少背反射時(shí)，從小表面反射的高次模式會(huì)由模消除器散射，從而減少向所述裝置的反饋。已發(fā)現(xiàn)減少背反射能得到改進(jìn)的噪聲系數(shù)，特別對(duì)SOA更是如此。
在圖6的替代的模消除器600工作時(shí)，所述替代的模消除器600用來(lái)把從輸入波導(dǎo)608接收到的光信號(hào)耦合到輸出波導(dǎo)610。在正常工作條件下，從輸入波導(dǎo)608接收的光信號(hào)的基?？赏ㄟ^(guò)MMI區(qū)612，不受阻礙，而通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口614A和614B將高次輻射和導(dǎo)向模式引出。正如選擇設(shè)置輸出波導(dǎo)610是為了接收輸入光信號(hào)的基模，選擇設(shè)置兩個(gè)轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口614A和614B是為了優(yōu)化耦合高次和輻射模式。替代的模消除器600可以減少輸出波導(dǎo)610以外的小表面的背反射，其方式類(lèi)似于前述模消除器的工作。但替代的模消除器600的總體尺寸大于前述的模消除器，這樣可以容納附加的輸出波導(dǎo)。通過(guò)接收在第一轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口614A的光檢測(cè)器620A和在第二轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口614B的光檢測(cè)器620B的信號(hào)，就可以監(jiān)視裝置耦合隨時(shí)間的變化并提供反饋機(jī)制，而不會(huì)分接輸出波導(dǎo)610上產(chǎn)生的主要信號(hào)。
圖7所示的示范集成光路700中的干涉型調(diào)制器720通常工作如下。在中間波導(dǎo)718上接收的輸入信號(hào)中的功率由輸入光功率分配器722按預(yù)定的功率分配比進(jìn)行分配。在輸出光功率組合器724處，通過(guò)上波導(dǎo)728U和下波導(dǎo)728L中每一個(gè)接收的信號(hào)被組合，形成輸出波導(dǎo)710上的輸出。通過(guò)使用PAD 726，上波導(dǎo)728U和下波導(dǎo)728L中的信號(hào)到達(dá)輸出光功率組合器724時(shí)彼此不同相。輸出波導(dǎo)710上輸出信號(hào)的功率取決于信號(hào)不同相的程度。通過(guò)用調(diào)制信號(hào)控制PAD726，就可以用所述調(diào)制信號(hào)調(diào)制輸出信號(hào)。
干涉型調(diào)制器720的可預(yù)測(cè)的操作依賴(lài)于在輸入光功率分配器722中固定所述功率分配比。為此，在干涉型調(diào)制器720之前引入模消除器702。通過(guò)消除會(huì)在輸入信號(hào)中引起橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩的任何高次模式，模消除器702就改善了干涉型調(diào)制器720的性能。
圖8示出本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)蝶式MMI分配比的影響。具體地說(shuō)，使用一種尺寸為6μm乘80μm的模消除器。曲線800繪出了蝶式MMI在有和沒(méi)有模消除器時(shí)對(duì)應(yīng)于許多未對(duì)準(zhǔn)值的分配比。顯然，加上模消除器顯著減少了未對(duì)準(zhǔn)對(duì)分配比的影響。
其它修改對(duì)本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是顯而易見(jiàn)的，所以本發(fā)明由權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求
1.一種集成光路，它包括輸入波導(dǎo)，成像多模干擾裝置，它適合于基本上去除從所述輸入波導(dǎo)接收的光信號(hào)中除基模外的所有模式；以及光功率分配器結(jié)構(gòu)，它與所述成像多模干擾裝置光學(xué)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的光路，其特征在于所述多模干擾裝置包括與所述光功率分配器結(jié)構(gòu)光學(xué)連通的主輸出端和與轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口光學(xué)連通的輔助輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的光路，其特征在于所述成像多模干擾裝置是1對(duì)1裝置。
4.如上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的光路，其特征在于所述成像多模干擾裝置具有用來(lái)減少光背反射的結(jié)構(gòu)。
5.一種用于在光功率分配器結(jié)構(gòu)的輸入端抑制傳播的橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩的方法，所述方法包括制造與所述光功率分配器結(jié)構(gòu)光學(xué)連通的成像多模干擾裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述多模干擾裝置包括與所述光功率分配器結(jié)構(gòu)光學(xué)連通的主輸出端和與轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口光學(xué)連通的輔助輸出端，并且所述方法還包括從所述轉(zhuǎn)儲(chǔ)端口接收差錯(cuò)信號(hào)并監(jiān)視所述差錯(cuò)信號(hào)的實(shí)質(zhì)性改變。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于所述光功率分配器結(jié)構(gòu)是干擾型調(diào)制器的部件。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述干擾型調(diào)制器是Mach-Zehnder調(diào)制器。
9.一種集成光路，它包括與光功率分配器結(jié)構(gòu)光學(xué)連通的成像多模干擾裝置。
10.一種集成光路，它包括具有傾斜輸出端的半導(dǎo)體光放大器；以及在所述半導(dǎo)體光放大器和所述傾斜輸出端之間的成像多模干擾裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的集成光路，其特征在于所述半導(dǎo)體光放大器也具有傾斜的輸入端，并且所述成像多模干擾裝置是第一成像多模干擾裝置，所述集成光路還包括在所述半導(dǎo)體光放大器和所述傾斜輸入端之間的第二成像多模干擾裝置。
12.一種集成光路，它包括具有傾斜輸出端的波導(dǎo)裝置；以及在所述波導(dǎo)裝置和所述傾斜輸出端之間的成像多模干擾裝置。
13.在集成光路中使用成像多模干擾裝置作為光模消除器。
14.使用成像多模干擾裝置基本上去除在所述多模干擾裝置的輸入端接收的光信號(hào)中除基模外的所有模式。
15.一種半導(dǎo)體光放大器，它包括成像多模干擾裝置，它適合于基本上去除從輸入波導(dǎo)接收的光信號(hào)中除基模外的所有模式；以及與所述多模干擾裝置接觸的電極，所述電極適合于通過(guò)施加電信號(hào)來(lái)改變所述多模干擾裝置的光學(xué)特性。
16.一種光衰減器，它包括輸入波導(dǎo)；成像多模干擾裝置，它適合于基本上去除從所述輸入波導(dǎo)接收的光信號(hào)中除基模外的所有模式；以及電極，適合于將偏置電壓加到所述成像多模干擾裝置的表面上。
全文摘要
通過(guò)在集成光路中引入成像多模干涉裝置，可以抑制諸如橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩和背反射等性能下降。特別是橫向波導(dǎo)場(chǎng)振蕩(因未對(duì)準(zhǔn)的光耦合而發(fā)生)的抑制能顯著減少光功率分配器結(jié)構(gòu)中(例如在Mach－Zehnder調(diào)制器中所采用的)功率分配比的變化。
文檔編號(hào)G02B6/12GK1646958SQ03807965
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月12日
發(fā)明者I·貝蒂, M·波伊里爾 申請(qǐng)人:布克哈姆技術(shù)公共有限公司