專利名稱：集成在基板上的光接收器的制作方法
集成在基板上的光接收器背景波分復用(WDM)光通信系統(tǒng)是已知的，其中，多個光信號被組合到單個光纖中，每個光信號具有不同的波長。這種系統(tǒng)通常包括發(fā)射器，具有與每個波長相關(guān)聯(lián)的激光器； 調(diào)制器，配置成調(diào)制該激光器的輸出；以及光組合器，用于組合每個經(jīng)調(diào)制的輸出。還提供了接收器，用于將接收到的WDM信號多路分解成單獨的光信號，將這些光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并且輸出由這些電信號攜帶的數(shù)據(jù)。通常，WDM系統(tǒng)都是用分立的部件構(gòu)建的。例如，多路分解器和光電二極管被單獨封裝且被設(shè)置在印刷電路板上。然而，最近，許多WDM部件已被集成到單個芯片上，也被稱為光子集成電路(PIC)。為了進一步增大與WDM系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率，已經(jīng)提出各種調(diào)制格式以便產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的光輸出。一種這樣的光信號調(diào)制格式被稱為偏振多路復用差分正交相移鍵控(“偏振復用 DQPSK(Pol Mux DQPSK) ”)，該光信號調(diào)制格式與其它調(diào)制格式(比如開關(guān)鍵控(OOK))相比，可提供的光譜密度具有每單位光纖帶寬更高的數(shù)據(jù)速率。在美國專利申請No. 12/052，541、12/；345，817和12/345,8 中，描述了配置成對經(jīng)偏振復用DQPSK的信號所攜帶的信息進行解碼和輸出的接收器，每一個這些專利申請的全部內(nèi)容引用在此作為參考。在這種系統(tǒng)中，各種部件被設(shè)置在多個基板上。然而，有將光接收器(該光接收器接收經(jīng)偏振復用DQPSK調(diào)制的光信號或根據(jù)其它調(diào)制格式調(diào)制的光信號)的這些部件設(shè)置在一個基板上以提高可靠性、簡化制造過程并降低成本的需求。還有使集成的相干光接收器具有緊湊設(shè)計的需求。概述與本文所揭示的內(nèi)容相一致，提供了一種包括本機振蕩器的裝置，該本機振蕩器包括激光器。該激光器具有第一側(cè)和第二側(cè)。第一側(cè)提供第一光，第二側(cè)提供第二光。還提供了光混合電路，配置成接收來自該本機振蕩器的激光器的第一光和第二光。另外，提供了光多路分解電路，配置成接收包括多個光信號的波分復用(WDM)信號。該光多路分解電路進一步包括多個波導，每個波導提供上述多個光信號中相應(yīng)的一個光信號。多個光信號的每一個具有多個波長中相應(yīng)的一個波長。該光混合電路接收來自該光多路分解電路的多個光信號中的一個光信號。此外，提供了多個光電二極管，配置成接收來自該光混合電路的光輸出。與本文所揭示的內(nèi)容的另一個方面相一致，提供了一種包括本機振蕩器的裝置， 該本機振蕩器包括提供光的激光器。還提供了分光器，該分光器配置成接收上述光。該分光器具有第一輸出，配置成提供上述光的第一部分；以及第二輸出，配置成接收上述光的第二部分。還提供了光混合電路，配置成接收來自該本機振蕩器的激光器的光的第一部分和第二部分。另外，提供了光多路分解電路，配置成接收波分復用(WDM)信號，該波分復用 (WDM)信號包括多個光信號。該光多路分解電路進一步包括多個波導，每個波導提供上述多個光信號中相應(yīng)的一個光信號。多個光信號的每一個具有多個波長中相應(yīng)的一個波長。該光混合電路接收來自該光多路分解電路的多個光信號中的一個光信號。還提供了多個光電二極管，配置成接收來自該光混合電路的光輸出。應(yīng)當理解，上述一般描述和以下詳細說明僅是示例性和說明性的，而不限制聲明要求保護的本發(fā)明。包含在此說明書中且構(gòu)成說明書一部分的附圖與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。附圖簡述

圖1是與本發(fā)明的一個方面相一致的光接收器的框圖；圖2示出了與本發(fā)明的另一個方面相一致的偏振分束器和偏振器；圖3-12示出了與本發(fā)明的各個方面相一致的光多路分解器的示例；圖13示出了與本發(fā)明的一個方面相一致的接收器電路的示例；圖Ha-He示出了與本發(fā)明的一個方面相一致的接收器電路的其它示例；以及圖15示出了與本發(fā)明相一致的光多路復用器的示例。實施例描述揭示了一種相干光接收器電路，其中，在一個示例中，該光接收器的各個部件可以被設(shè)置或集成在共同的基板上。進一步的集成可以通過下列方式實現(xiàn)將相對緊湊且節(jié)省空間的各種光多路分解器設(shè)計并入到該基板的表面上。該光接收器電路可以被用于對正交相移鍵控(QPSK)光信號進行多路分解?，F(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的示例性實施例，在附圖中示出了這些實施例。圖1示出了與本發(fā)明相一致的光接收器電路100的框圖。光接收器電路100包括設(shè)置在基板110上的偏振多路分解器112。經(jīng)偏振復用DQPSK的波分復用(WDM)信號可以被提供到偏振多路分解器112。這種經(jīng)偏振復用DQPSK的信號可以包括第一光信號，每個第一光信號具有第一偏振(比如TE)和波長λ 1到λ η中相應(yīng)的一個波長；以及第二光信號，每個第二光信號具有第二偏振(比如TM)和波長λ 1到λ η中相應(yīng)的一個波長。第一光信號可以從偏振多路分解器112的第一端口中輸出，第二光信號可以從偏振多路分解器 112的第二端口中輸出(圖1中未示出，但在下文中會詳細討論)。第一和第二光信號可以被光放大器114放大，并被提供到多路分解和延遲電路116，該多路分解和延遲電路116對接收到的信號按波長進行光多路分解(通常沒有轉(zhuǎn)換成電信號)，并且使這些光信號相對于彼此而延遲，以供由已知的光混合電路118進行進一步處理。光混合電路118又將另外的光信號提供到相應(yīng)的光電二極管120。處理器電路122接收并處理來自具有多輸入多輸出 (MIMO)電路的光電二極管120的電輸出，例如，正如上述美國專利申請No. 12/052，541中所述。來自處理器電路122的電輸出可以被提供到時鐘與數(shù)據(jù)恢復電路以及前向糾錯(FEC) 解碼電路(未示出)。下面將參照圖2描述偏振多路分解器112。偏振多路分解器112包括也稱為偏振分束器(PBS) 202的偏振分光器，例如，正如Soldano等人在“Mach-Zehnder Interferometer Polarization Splitter in InGaAsP/lnP，， (IEEE Photonics Technology Letters,第 6 卷6，第3號，1994年3月，第402-405頁)中所述，該文章的全部內(nèi)容引用在此作為參考。 PBS 202可以構(gòu)成一種馬赫-曾德(Mach-khnder)干涉儀，這種干涉儀包括輸入波導201 以及分支波導203，該分支波導203具有一層或多層金屬或其它材料，這些材料能影響具有CN 102549462 ATM( “橫向磁場”)偏振或TE( “橫向電場”)偏振的光的指標。通常，可以通過輸入波導201 將包括具有TE和TM偏振的第一和第二光信號的WDM信號提供到PBS202。具有TE偏振(TE WDM)的那些光信號(第一光信號)可以從耦合到偏振器210的端口或波導205中輸出，具有TM偏振(TM WDM)的那些光信號可以從耦合到偏振器208的端口或波導207中輸出。較佳地，TE WDM內(nèi)的第一光信號中的每一個都具有一組波長(λ 1到λ η)中相應(yīng)的一個波長， 而TM WDM內(nèi)的每個第二光信號具有同一組波長中相應(yīng)的的一個波長。這一組波長等同于與輸入到偏振多路分解器112的WDM信號相關(guān)聯(lián)的那一組波長。例如，已知的偏振器210可以接收第一 TE偏振光信號，并且可以配置成阻擋或過濾任何不具有TE偏振的外來光或余光。結(jié)果，包括第一光信號的TEWDM信號從偏振器210 中輸出。另外，可以提供已知的光旋轉(zhuǎn)器206，以使從波導207中輸出的第二光信號的偏振發(fā)生旋轉(zhuǎn)，例如，使得第二光信號具有TE偏振。還可以提供已知的偏振器208，以過濾或阻擋從206中輸出的不具有TE偏振的任何外來光或余光。經(jīng)偏振旋轉(zhuǎn)的第二光信號(在圖 2中被標記為TE' WDM)從偏振器208中輸出。盡管圖1示出了偏振多路分解器112與比如放大器114、多路分解器與延遲電路 116、光混合電路118以及光電二極管120設(shè)置在相同的基板上，但是應(yīng)該理解偏振多路分解器112可以被設(shè)置在與基板110分開的基板上。在這種情況下，可以使用保偏光纖，以將光信號TE WDM和TM WDM提供到基板110上的放大器114和其它組件。圖3和4示出了根據(jù)本發(fā)明示例的光多路分解與延遲電路300和400的示例，該光多路分解與延遲電路300和400可以被包括在電路16中。這種電路可以被設(shè)置在基板 110上，每一個可以包括相應(yīng)的光多路分解器(比如陣列式波導光柵(AWG) 302、402)。在圖3 中，從偏振多路分解器112中輸出的光信號TE WDM被提供到AWG 302的輸入波導301。AffG 302包括自由空間或板條形波導(“板條”)304和308，這兩者之間連接了多個波導306。另夕卜，多個輸出波導309-1到309-n從板條308延伸。如通常所理解的那樣，AWG 302可以配置成使TE WDM信號中所包括的每個光信號在輸出波導309-1到309-n中相應(yīng)的一個輸出波導上輸出。在本示例中，每個光信號具有TE偏振以及上述一組波長λ 到λη中相應(yīng)的一個波長(光信號TE λ 1到TE λ η)。此外，每個光信號被提供到多個光分束器或功率分配器 310-1到310-n (統(tǒng)稱為分束器310)中相應(yīng)的一個。每個分束器310在波導312-1到312_η 中相應(yīng)的一個波導上輸出接收到的光信號的第一部分，并且將第二部分輸出到光延遲電路 314-1到314-η中相應(yīng)的一個。在該示例中，如圖3所示，延遲電路314-1到314_η中的每一個可以包括延遲干涉計，這種延遲干涉計包括另外的波導段(比如延遲電路314-1中的波導段313-1)，使得穿過該延遲干涉計的光信號與相應(yīng)波導312-1上所輸出的那些光信號相比歷經(jīng)了更長的光路。由此，穿過延遲電路314-1到314-η傳播的光信號(TEXl(Del) 到TE λ η (Del))是TE λ 1至Ij TE λ η的延遲版本，即，TE λ 1 (Del)到TE λ η (Del)分別相對于 TE λ 1到TE λ η延遲。也可以提供其它已知的延遲電路，以替代上文所討論的延遲干涉儀。較佳地，光信號TE λ 1到TE λ η中的每一個攜帶一連串的位，使得每個位在稱為位周期的時間段上被傳輸。在一個示例中，與每個延遲電路414-1到414-η相關(guān)聯(lián)的延遲的量大致等于該位周期。在圖3所示的示例中，分束器410-1到410-η中的每一個包括耦合器。然而，應(yīng)該理解，在本示例以及本文所討論的其它示例中，可以提供其它已知的功率分配器來替代上文所討論的耦合器。第二光信號(上文結(jié)合圖2所討論的TE' WDM)從偏振多路分解器112中輸出，并且被多路分解，還被功率分配成兩個部分，圖4所示的電路使這兩個部分相對于彼此而延遲。圖4所示的電路包括相似的部件，這些部件的操作方式相似于上文關(guān)于電路300所討論的那些部件。即，輸入波導401、AWG 402(包括板條404和408以及波導406)、輸出波導 409-1到409-n、分束器410-1到410_n、波導412-1到412_n以及光延遲電路(比如延遲干涉儀)414-1到414-n操作以輸出光信號部分TE' λ 到TE' λ η(每一個光信號部分具有波長λ 1到λ η中相應(yīng)的一個)以及這些光信號部分的延遲版本(即TE' λ 1 (Del)到 TE' An(Del))。此處，與電路414-1到414-n中的每一個電路相關(guān)聯(lián)的延遲大致等于位周期，使得TE' λ φθ )到TE' An(Del)中的每一個分別相對于TE' λ 到TE' λη延遲了該量值。如上所述，接收器100可以被用于接收經(jīng)偏振復用DQPSK的光信號，其中，通過改變這些信號的相位對信息進行編碼。相應(yīng)地，為了對這些信號進行解碼，最好在接收器處提供相位基準。上文所討論的經(jīng)延遲信號(ΤΕλ I(Del)到TEXn(Del)以及TE' λ 1 (Del) 到TE ‘ λη (Del))可以提供這樣一種基準，該基準與未經(jīng)延遲信號TE λ 1到TE λ n以及 TE' λ 1到TE‘ λη 一起被提供到光混合電路120?；蛘撸鐖D5所示，可以提供多個激光器512-1到512-η作為本機振蕩器，本機振蕩器產(chǎn)生相位基準光信號TE λ ILO到TE λ nLO以實現(xiàn)相干接收器或檢測器，這種相干接收器或檢測器接收根據(jù)正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制格式進行調(diào)制的光信號。如圖5進一步所示，信號TE WDM可以被提供到AWG 502，該AWG 502包括板條504和508以及波導506。輸出波導510-1到510-n提供光信號TE λ 1到TE λ n中相應(yīng)的一個光信號。這些光信號與基準信號ΤΕλ 1 LO到TE λ nLO—起被提供到光混合電路118以供進一步處理。按相似的方式，光信號TE' WDM被AWG(未示出)多路分解，并且經(jīng)多路分解的光信號TE' λ 到 TE' λη也被提供到光混合電路120?？扇芜x地，激光器512-1到512_η的輸出的一部分可以被旋轉(zhuǎn)，并且作為與TE' λ 到TE' λ η相關(guān)聯(lián)的基準信號也被提供到光混合電路118。 激光器512-1到512-η可以被設(shè)置在與AWG 502相同的基板上。下文結(jié)合圖14b和14c，討論與本發(fā)明相一致的相干接收器的其它示例。圖6示出了多路分解與延遲電路的示例，該電路可以被用于與一個AWG(AWG 602) 一起提供光信號 ΤΕλ 1 到 ΤΕλ n、TE' λ 1 到 TE ‘ λ n、TE λ 1 (Del)到 TE λ n (Del)以及 TE' Xl(Del)到TE' λ n (Del)。在圖6所示的示例中，輸入波導601和603分別將來自偏振多路分解器112的信號TE' WDM和TE WDM提供到波導602的第一(輸入)板條604。 AffG 602包括與上文所討論的那些相似的波導606以及第二(輸出)板條608。正如一般所理解的那樣，沿著輸入板條將光信號輸入到AWG的那個位置決定了從該AWG中輸出經(jīng)多路分解的光信號的那些位置。由此，盡管TE WDM和TE' WDM包括具有相同波長的光信號，但是因為這兩者是在沿著板條604的不同位置處被輸入到AWG 602的，所以與TE' WDM(TE' λ 1到TE' λ η)相關(guān)聯(lián)的光信號相比，與TE WDM(TE λ 1到TE λ η)相關(guān)聯(lián)的經(jīng)多路分解的光信號在沿著板條608的不同位置處輸出。相應(yīng)地，AWG 602可以配置成對TE WDM和TE‘ WDM兩者進行多路分解。由此，如圖6進一步所示地，TE WDM信號在位置605_1處被輸入到AWG 602，并且TE' WDM信號在位置605-2處被輸入到AWG 602。結(jié)果，在波導609-1到609_n上分別輸出了經(jīng)多路分解的光信號TE λ 1到TE λ η,并且在波導607-1到607_η上分別輸出了 TE' λ 1 到TE' λ η。波導607-1到607_η中的每一個從板條608延伸并且提供光信號TE' λ 1到 TE' λ η中相應(yīng)的一個，波導609-1到609_η中的每一個提供光信號TE λ 1到TE λ η中相應(yīng)的一個。光信號TE' λ 1到TE' λ η中的每一個被提供到分束器611-1 to 611-n中相應(yīng)的一個，光信號TE λ 1到TE λ n中的每一個被饋送到分光器610-1到610_η中相應(yīng)的一個。 分束器610-1到610-η中的每一個具有第一輸出，連接到光延遲電路614-1到614_η中相應(yīng)的一個，以提供光信號TE Al(Del)到TE Xn(Del)；以及第二輸出，連接到波導612_1 到612-η中相應(yīng)的一個，以提供光信號TE λ 1到ΤΕλη。同樣，分束器611-1到611_η中的每一個具有第一輸出，連接到光延遲電路615-1到615-η中相應(yīng)的一個，以提供光信號 TE' Xl(Del)到TE' λ n (Del)；以及第二輸出，連接到波導613-1到613_η中相應(yīng)的一個，以提供光信號TE' λ 到TE' λ η。圖7示出了另一個示例，其中，光信號TE WDM被饋送到AWG 702(包括波導706) 的一個板條(704)，并且相應(yīng)的經(jīng)多路分解的光信號(TE λ 1到TE λ η)從相對的板條708中輸出。按相似的方式，TE' WDM被饋送到板條708，相應(yīng)的經(jīng)多路分解的光信號TE' λ 到 TE' λ η從相對的板條704中輸出。由此，在圖7中，TE WDM和TE' WDM被饋送到相對的板條，而在圖6中，這些信號被提供到相同的板條。即，經(jīng)多路分解的光信號TE λ 1到TE λ η (包括在信號TE WDM中)中的每一個在從板條708(與板條704相對)延伸的波導709-1到709_n中相應(yīng)的一個波導上輸出，并且經(jīng)多路分解的光信號TE' λ 到TE' λη(包括在信號TE' WDM中)中的每一個在從板條704(與板條708相對)延伸的波導707-1到707_n中相應(yīng)的一個波導上輸出。分束器710-1到710-n以及711-1到711_n、波導712-1到712_n以及713-1到713_n以及光延遲電路714-1到714-n的配置方式相似于上文結(jié)合圖6所示的分束器、波導和延遲電路所述。如圖6所示的示例中那樣，圖7所示的電路輸出光信號TE λ 1到TE λ η,TE' λ 1至Ij TE' λ η、TE λ I(Del)至 Ij TEXn(Del)以及 TE' λ 1 (Del)至 Ij TE' Xn(Del)。圖8-11示出了光多路分解器和延遲電路的其它示例，其中，在多路分解之前WDM 信號進行功率分配和延遲。圖8-11所示的電路的優(yōu)點是與上文結(jié)合圖3-7所討論的電路相比，需要更少的延遲電路。因為延遲電路是相對較大的，所以與圖3-7所示的電路相比， 圖8-11所示電路的尺寸可以減小。在圖8所示的示例中，波導801和803分別接收光信號TE WDM和TE' WDM?？梢跃哂信c上文所討論的分束器相似的結(jié)構(gòu)的分束器81耦合到波導801，并且將第一部分提供到AWG 802的板條804，該AWG 802包括波導806。TE WDM信號的第二部分被提供到延遲電路814，該延遲電路814可以具有與上文所討論的相似的延遲干涉儀。如上文進一步注意到的，例如，延遲干涉儀可以使TE WDM信號延遲一個位周期。分束器813的未經(jīng)延遲輸出與延遲電路814的輸出都被提供到AWG 802的板條804。分束器815可以具有與上述相似的結(jié)構(gòu)，以將進入的TE' WDM信號分成兩個部分 第一部分，被直接提供到板條804 ；以及第二部分，通常延遲電路816 (例如，包括延遲干涉儀)使該第二部分延遲了一個位周期。TE WDM和TE ‘ WDM的經(jīng)延遲部分和未經(jīng)延遲部分被AWG 802多路分解，使得光信號TE λ 1到TE λ η中的每一個在輸出波導820-1到820_η中相應(yīng)的一個輸出波導上輸出； 光信號TE' λ 1到TE' λ η中的每一個在輸出波導824-1到824_η中相應(yīng)的一個輸出波導上輸出；光信號TE λ I(Del)到TE λ η (Del)中的每一個在輸出波導822-1到822_n中相應(yīng)的一個輸出波導上輸出；并且光信號TE' Al(Del)到TE' An(Del)中的每一個在輸出波導擬6-1到擬6-n中相應(yīng)的一個輸出波導上輸出。在圖8所示的配置中，AffG 802可以具有數(shù)目相對很大的輸出波導，這可能要求 AffG 802的尺寸相對較大。圖9和10示出了多路分解與延遲電路116的另一個示例，其中，TE WDM的經(jīng)延遲部分和未經(jīng)延遲部分被第一AWG(90 多路分解，并且TE' WDM的延遲部分和未經(jīng)延遲部分被第二 AWG(10(^)多路分解。AWG 902和1002兩者可以被設(shè)置在相同的基板(比如基板 110)上，例如，該基板可以包括hP。在圖9中，在輸入波導901上，將TE WDM提供到分束器913，該分束器913相似于上文所討論的分束器。分束器913將TE WDM的第一部分提供到板條904，并將第二部分提供到延遲電路914(相似于上文所討論的延遲電路)，通常，該延遲電路914使該第二部分延遲了一個位周期。經(jīng)延遲的第二部分也被提供到板條904。AffG 902包括另外的波導906， 對構(gòu)成TE WDM的第一部分和經(jīng)延遲的第二部分的那些光信號進行多路分解，使得TE λ 1到 TE λ η中的每一個在波導920-1到920_η中相應(yīng)的一個波導上輸出，并且TE λ 1 (Del)到 TE λ η (Del)中的每一個在波導922-1到922_n中相應(yīng)的一個波導上輸出。圖10所示的延遲與多路分解電路也包括輸入波導1001、分束器1013、延遲電路 1014、AffG 1002(包括波導1006以及板條1004和1008)以及輸出波導1020-1到1020_n 和1022-1到1022-n。圖10所示電路的操作方式相似于圖9所示的情況，以提供光信號 TE' λ 1 至Ij TE' λ η 以及 TE' Xl(Del)到 TE' λ η (Del)。在圖9、10所示的示例中，進入的WDM信號的第一部分和經(jīng)延遲的第二部分被提供到相同的AWG板條。然而，在圖11、12所示的示例中，第一和第二 WDM部分被提供到相對的板條，結(jié)果，經(jīng)多路分解的光信號從不同的板條中輸出。例如，如圖11所示，在波導1101上將TE WDM提供到分束器1113(相似于上文所討論的分束器)，該分束器1113將TE WDM的第一部分提供到板條1104，并且將第二部分提供到延遲電路1114(具有與上文所描述的延遲電路相似的結(jié)構(gòu))。延遲電路1114通常使 TE WDM的第二部分相對于未經(jīng)延遲的第一部分延遲一個位周期，并且將經(jīng)延遲的第二部分提供到與板條1104相對的板條1108。結(jié)果，構(gòu)成TE WDM的未經(jīng)延遲的第一部分(TE λ 1到 TE λ η)的每個光信號被AWG 1102多路分解，并且在波導1120-1到1120-η中相應(yīng)的一個波導上輸出，而構(gòu)成TE WDM的經(jīng)延遲的第二部分(TE λ I(Del)到TE Xn(Del))的每個光信號在波導1122-1到1122-η中相應(yīng)的一個波導上輸出。圖12所示的電路(波導1201、分束器1213、延遲電路1214、包括波導1206以及板條1204和1208的AffG 1202、波導120-1到1220-η以及波導1222-1到1222-η)相似于圖 11所示的情況，并且按與上文結(jié)合圖11所討論的內(nèi)容相似的方式操作以提供光信號TE λ 1 到TE λ n、TE' λ 到TE' λ η及其經(jīng)延遲的版本。圖13是示例性接收器電路1300的詳圖，該接收器電路1300包括圖11和12所示的光多路分解器和延遲電路。接收器電路1300可以被設(shè)置或集成在基板1310上，例如，該基板1310可以包括磷化銦(InP)。接收器電路1300包括偏振分束器(PBQ，該偏振分束器 (PBS)接收進入的WDM信號，該進入的WDM信號包括多個光信號，每一個光信號在多個波長中相應(yīng)的一個波長處。如上文結(jié)合圖2所討論地，該PBS可以具有兩個輸出，這兩個輸出將該WDM信號的第一部分(TE WDM)提供到偏振器Poll并且將該WDM信號的第二部分(TM WDM)提供到旋轉(zhuǎn)器和偏振器Pol2。通常，如上文所注意到的那樣，構(gòu)成WDM信號的第一部分的第一光信號具有第一偏振(比如TE偏振)，而構(gòu)成WDM信號的第二部分的第二光信號具有第二偏振(比如TM偏振)。如上文結(jié)合圖2進一步注意到的那樣，在穿過旋轉(zhuǎn)器和偏振器(P2)之后，TM WDM 中的每一個第二光信號的偏振都發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，使得每一個第二光信號具有TE偏振。相應(yīng)地，在圖13中，第二光信號被標示為TE' WDM，正如上文結(jié)合圖2所討論的那樣。第一 WDM信號部分TE WDM被提供到光耦合器、分束器或抽頭TAPl，以將該TE WDM 功率分配出第一部分，與直接提供到陣列式波導光柵AWGl的輸入IN12的第二部分相比， 該第一部分可以具有較小的功率(輸入到抽頭TAPl的光的10% )。TE WDM的第一部分被饋送到延遲波導BD1，該延遲波導BDl引入通常等于一個位周期的一延遲。經(jīng)延遲的信號 (WDM TE(Del))接下來可以被可任選的半導體光放大器SOAl放大，然后被饋送到輸入波導 mil，該輸入波導INll從自由空間區(qū)域或AWGl的板條波導FSll延伸。AWGl被配置成對 WDM TE(Del)進行多路分解，使得WDM TE(Del)的每個波長成分(比如TE λ I(Del))在相應(yīng)的波導0UT12上被輸出。進一步配置AWGl，使得提供到輸入ΙΝ12的第一 WDM信號部分(WDM TE)的第二部分的每個波長成分(比如TE λ 1)在每個波導0UT12上輸出。在圖13所示的示例中，從AWGl中輸出的每個光信號通常具有TE偏振，正如上文結(jié)合圖11所注意到的那樣。按相似的方式，第二 WDM信號部分WDM TE'(從偏振器Ρο12中輸出)被耦合器或抽頭Tap2分束。WDM TE' (Del)的第一部分接下來被延遲波導BD2延遲，被半導體光放大器S0A2放大，并且被提供到輸入IN21，該輸入IN21延伸到AWG2的自由空間區(qū)域FS21。 第二 WDM信號部分(WDM TE')的第二部分被饋送到AWG2的輸入IN22。在圖13所示的示例中，WDM TE' (Del)被多路分解成在波導0UT21上輸出的光信號(波長成分，比如 TE' λ 1 (Del)),并且第二 WDM信號的第二部分TE' WDM被多路分解成在波導0UT22上輸出的另外的光信號(比如TE' λ )。如圖13進一步所示，來自AWGl和AWG2的經(jīng)多路分解的光信號接下來被饋送到90 度光混合電路(OHC)，這種90度光混合電路(OHC)是已知電路，其輸出所輸入的光信號本身的總和以及所輸入的信號與其經(jīng)相移(比如90度相移)的版本的總和。如一般所理解的那樣，提供到每個OHC的光信號的偏振態(tài)最好是相同的，以確保這些光信號所攜帶的數(shù)據(jù)被充分地檢測到。相應(yīng)地，如上文所注意到的，WDM TM中的光信號被例如旋轉(zhuǎn)，使得提供到上述光混合電路OHC的每個光信號通常具有相同的偏振(比如TE偏振)。光電二極管PD將接收到的來自光混合電路OHC的光輸出轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。光電二極管PD可以成對地排列，比如PD 1和PD2，并且按平衡的配置彼此相連。每一個平衡的對(PDl和PD2)的輸出提供了正交(Q)或同相(I)電信號之一，該電信號被跨阻抗放大器(TIA)之一放大，并且經(jīng)放大的Q和I信號被組合且被饋送到多輸入多輸出(MIMO)電路 Μ11、Μ12、Μ21和Μ22，其示例在上述美國專利申請No. 12/052, 541中有描述。應(yīng)該理解，圖13所示的0HC、PD和TIA被設(shè)置成接收并處理給定波長處的光信號。從AWGl和AWG2中輸出的其它波長處的光信號被其結(jié)構(gòu)與圖13所示結(jié)構(gòu)相似的OHC、PD和TIA接收。接收器1300具有相對緊湊的設(shè)計，因為AWG 1和2被配置成都通過板條波導或自由空間區(qū)域(FS11、FS12、FS21和FS22)接收并輸出光信號。此外，上述部件的每一個都可以被設(shè)置在基板1310上。圖14a示出了與圖13相似的實施例，不同之處在于，多個延遲電路(比如BD 14 和BD 15)中的每一個是為AWG 1405的多個輸出中相應(yīng)的一個輸出而提供的。盡管一個 AWG可以被設(shè)置在圖14所示的示例中，但是延遲電路是為每個AWG輸出(比如1420-1到 1420-n和1422-1到1422_n)而提供的，正如上文結(jié)合圖7所討論的那樣。圖14b示出了與圖Ha相似的示例。然而，在圖14b所示的示例中，備選的偏振多路分解電路112被顯示成包括偏振分束器(PBQ和旋轉(zhuǎn)器。另外，設(shè)置了第一、第二和第三偏振器P1、P2和P3，以替代兩個偏振器，正如上文結(jié)合圖2和13所注意到的那樣。如圖 14b進一步所示，光信號TM WDM和TE WDM來自于PBS分別從第一和第二輸出中輸出。第一偏振器用作濾光片以使具有TM偏振的光通過，但阻擋具有其它偏振(比如TE偏振)的光。 旋轉(zhuǎn)器接下來旋轉(zhuǎn)從偏振器Pl中輸出的光，使得這種光具有TE偏振。第二偏振器P2被設(shè)置成過濾具有除TE偏振以外的偏振的光，由此，TM WDM中的光信號都被輸出到可以是AWG 的多路分解電路，正如圖14b所示那樣，這些光信號具有TE偏振，所以被標示為TE' WDM。 第三偏振器P3被配置成使具有TE偏振的光通過，并且可以被包括以阻擋其它偏振的光，這些其它偏振的光可能是與TE WDM —起從偏振分束器中輸出的。在圖14b中，TE WDM和TM WDM(以及TE' WDM)中的每個偏振光信號可以根據(jù)差分正交相移鍵控(DQPSK)格式進行調(diào)制。此外，在圖14b中，圖14a中所示的光混合電路OHC的波導被多模干涉(匪I)耦合器匪Il到匪14代替。按與上文所討論的相似的方式，匪I耦合器匪Il到匪14的輸出接下來被饋送到光電二極管PD。圖Hc示出了另一個示例，該示例包括圖14b所示的偏振多路分解器。然而，在圖14c中，延遲電路(比如BD14和BD15)被省去了。作為替代，提供了與上文結(jié)合圖5所討論的相似的多個本機振蕩器，使得相干接收器可以被實現(xiàn)。一個這樣的本機振蕩器被顯示成包括激光器LCU 1，該激光器LCUl輸出波長λ 1處的光。LCUl可以包括光子帶隙激光器，比如分布反饋(DFB)激光器。通常，本機振蕩器激光器LO λ 1可以在相對較高的功率處運行，使得從中輸出的光在相對較窄的光譜范圍內(nèi)或者具有相對較窄的線寬。相應(yīng)地，從 LOAl中輸出的光可以穿過可任選的光隔離器ISO和可變光衰減器或固定損耗(FL)元件 1492(比如功率分配器或抽頭)，然后，被饋送到分束器或耦合器C。耦合器C的第一輸出將來自本機振蕩器LO λ 1的光的第一部分提供到第一 MMI耦合器1498，并且耦合器C的第二輸出將來自本機振蕩器LCU 1的光的第二部分提供到第二 MMI耦合器1499?？扇芜x的 V0A/FL1494和1496可以被分別耦合到耦合器C的第一和第二輸出，以替代V0A/FL 1492或作為V0A/FL 1492的補充?？梢蕴峁￢0A/FL 1492和/或V0A/FL 1494和1496，以將本機振蕩器LCU 1的光功率調(diào)節(jié)到合適的水平，同時維持相對較窄的線寬。在圖14c中，TE WDM 和TM WDM (以及TE' WDM)中的每個偏振光信號可以根據(jù)正交相移鍵控(QPSK)格式進行調(diào)制。
因為本機振蕩器(比如本機振蕩器L(Ul)通常輸出具有TE偏振的光，所以TM WDM中的光信號被旋轉(zhuǎn)成具有TE偏振，而TE WDM中的光信號不需要旋轉(zhuǎn)就具有TE偏振。 結(jié)果，提供到光混合電路OHC的每個光信號(比如TE WDM、TE' WDM和本機振蕩器輸出中的那些光信號)是相同的，正如上文結(jié)合圖13所注意的那樣，這些光信號可能是充分的數(shù)據(jù)檢測所需要的。包括匪I耦合器1498和1499的光混合電路接收來自圖Hc所示AWG的經(jīng)多路分解的輸出，還接收本機振蕩器LO λ 1的經(jīng)功率調(diào)節(jié)的輸出，并且按照與上文相似的方式操作以將光信號提供到光電二極管PD，這些光電二極管PD轉(zhuǎn)而將相應(yīng)的電信號提供到跨阻抗放大器ΤΙΑ。為了方便起見，圖14c中沒有示出MIMO電路。如圖Hc進一步所示，可以提供加熱器Hl(比如一種已知的薄膜加熱器)，以調(diào)節(jié)溫度，由此調(diào)節(jié)從LO λ 1中輸出的光的波長。另外，如果元件1492、1494和1496中包括V0A， 則可以按與下文結(jié)合圖14d描述的相似的方式提供加熱器H2、H3和H4，以調(diào)節(jié)這些VOA的衰減(即，改變從這些VOA中輸出的輸入光的部分的量值)。這些VOA可以包括前向偏壓半導體光放大器或光電二極管(比如PIN光電二極管)。另外，可以提供光電二極管BPIN， 以感測從LO λ 1的后刻面輸出的光，從而確定從中輸出的光功率。在這種情況下，從LO λ 1 的前刻面輸出的光被提供到隔離器ISO，正如上文所注意的那樣。上文所討論的電路(比如AWG、BPIN、本機振蕩器、V0A、光混合電路以及光電二極管)可以被設(shè)置在基板(比如圖 1所示的基板110)上。圖14d示出了 VOA 1605的示例，該VOA 1605可以被用作上文結(jié)合圖Hc所討論的那些VOA中的一個或多個。在本示例中，VOA 1605被配置成Mach-Zehnder干涉儀，并且包括輸入波導1610，該輸入波導1610配置成接收光信號(比如來自本機振蕩器LO λ 1的輸出)。輸入波導1610將這種光提供到第一耦合器1613，第一耦合器1613轉(zhuǎn)而將該光信號的第一部分饋送到第一分支波導1612，并且將該光信號的第二部分饋送到第二分支波導 1614。也提供了第二耦合器，該第二耦合器配置成將該光信號的第一和第二部分中的第一份額組合到第一輸出波導1640上，并且將該光信號的第一和第二部分中的第二份額組合到第二輸出波導1620上。上述第一份額構(gòu)成第一組合光信號，第二份額構(gòu)成第二組成光信號。通常，與第一組合光信號相關(guān)聯(lián)的光功率更大，并且可以比與第二組合光信號相關(guān)聯(lián)的光功率大很多。也可以提供加熱器1642(比如薄膜加熱器，包括多孔硅、鉬或其它金屬或合金)， 該加熱器1642響應(yīng)于所施加的偏壓來調(diào)節(jié)第一分支波導1612的溫度。如一般所知，第一分支波導1612的溫度變化引起了該波導的折射率變化，這導致了穿過其中傳播的光的相位變化。相應(yīng)地，如一般所理解的，這種相位變化導致了提供到輸出波導1640的光的光功率的變化。盡管VOA 1605被配置成使得輸入信號的相當大的一部分在波導1640上輸出，但是因工藝變化和/或其它非理想性的緣故，該輸入信號的相對較小的一部分可以在波導 1620上輸出。這種余光或外來光可能與波導1640中的光發(fā)生干涉，尤其是VOA 1605被集成在基板上時。相應(yīng)地，與本發(fā)明的一個方面相一致，可以提供光電二極管1630，以接收并吸收該余光，由此使與波導1640中的光的干涉達到最少。光電二極管1630最好被加以偏壓，使得陽極1630-1耦合到接地，陰極1630-2耦合到電壓或電勢V。較佳地，VOA 1605被設(shè)置在基板(比如基板110)上。圖He示出了相干接收器的另一個示例，其中，省去了耦合器C和BPIN光電二極管。此處，LCUl包括第一和第二刻面F 1和F2，分別發(fā)出第一光和第二光。第一光被提供到V0A/FL 1494，第二光經(jīng)由光隔離器ISO被提供到V0A/FL 1496。第一光和第二光的衰減可以被加熱器(比如薄膜加熱器H2和Η； )分別調(diào)節(jié)或控制。V0A/FL 1494和V0A/FL 1496按照與上文所討論的相似的方式將經(jīng)功率調(diào)節(jié)的光輸出提供到包括MMI耦合器1498 和1499的光混合電路。波導WG、光電二極管PD和跨阻抗放大器TIA以及偏振器PI、P2、 P3、多路分解器電路(AWG)和偏振分束器PBS的操作與結(jié)構(gòu)都與上文所討論的相似。另外， 圖14e所示的電路可以被集成到共同的基板(比如基板110)上。此外，應(yīng)該理解，正如圖 Hc中那樣，可以提供多個本機振蕩器，每個本機振蕩器與TE WDM和TE' WDM中存在的光信號波長中相應(yīng)的一個波長相關(guān)聯(lián)。由此，對于被AWG多路分解的TE WDM和TE' WDM中存在的每個光信號，可以如圖14c中那樣按相似的方式提供圖14e所示的本機振蕩器、隔離器 IS0、V0A/FL 和 MMI、光電二極管(PD)和 TIA 部件。另外，TE WDM和 TM WDM(以及 TE' WDM) 中的每個偏振光信號可以根據(jù)QPSK格式進行調(diào)制。如圖He進一步所示，在到偏振器P2和P3的輸入處，可以設(shè)置可任選的半導體光放大器(SOA) 1437和1439。SOA 1437和1439主要放大TE偏振光。這樣，每個SOA可以被用于抑制或過濾任何TM余光，在旋轉(zhuǎn)器和偏振分束器(PBQ的輸出中可能存在TM余光。另夕卜，盡管SOA 1437和1439可能輸出相對少量的具有TM偏振的放大受激發(fā)射(ASE)光，但是這種TM ASE光可能被偏振器P2和P3過濾。應(yīng)該理解，SOA 1437和1439可以相似地耦合到圖14b和14c中的偏振器P2和P3。圖15示出了 AWG 1510的示例，在WDM系統(tǒng)的發(fā)射端處，AffG 1510可被用作多路復用器。在自由空間區(qū)域FS 1的輸入(比如輸入波導)IN31處，AWG 1510接收來自源1_3 的具有第一偏振的輸入信號。這些輸入信號被組合成WDM信號，該WDM信號被提供到輸出波導0UT31，該輸出波導0UT31耦合到自由空間區(qū)域FS2。相似的是，從源1_3提供的其它輸入信號被饋送到輸入(比如輸入波導)IN32 (該輸入IN32耦合到自由空間區(qū)域FS2)，并且這些信號被組合作為從輸出波導0UT32中提供的另一個WDM信號。較佳地，提供到輸入波導IN31的每個輸入信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，但是偏振是一樣的(比如TE 偏振)。另外，提供到輸入波導IN32的每個輸入信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，但是偏振不同于提供到輸入IN31的光信號的偏振。例如，提供到輸入波導IN32的每個信號可能具有TM偏振。源1-3可以具有與美國專利申請12/345，315和12/363，826所討論的相似的結(jié)構(gòu)，這些美國專利申請的全部內(nèi)容引用在此作為參考。特別是，源1-3中的每一個都可以包括激光器，該激光器具有第一和第二刻面。第一刻面可以輸出第一光信號，該第一光信號被調(diào)制以攜帶第一信息，第二刻面可以輸出第二光信號，該第二光信號被調(diào)制以攜帶第二信息。第一和第二光信號可以具有相同的波長。本發(fā)明的接收器可以具有更高的RF帶寬，并且不會因多級的光電二極管組裝和導線接合而性能變差。另外，第一基板到第二基板(比如光子光波電路(PLC)到InP基板) 的機械組裝是非必要的。此外，本發(fā)明的接收器可以具有在光電二極管(PD)中的相對較低的RF(射頻)噪聲，因為需要更少的導線接合與引線。此外，如果被設(shè)置在InP基板上，則上述接收器與那些被設(shè)置在基于硅石的基板上的部件(比如通常用于提供光子光波電路的那些部件)相比可以更容易地被調(diào)諧。另外，上述配置可以被用在相干接收器和直接檢測接收器中，并且光信號具有各種調(diào)制格式(比如DQPSK和QPSK)。
對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)對此處公開的說明書的思考和本發(fā)明的實施， 本發(fā)明的其它實施例將顯而易見。說明書和示例僅僅是示例性的，而本發(fā)明的真實范圍和精神由所附權(quán)利要求指明。
權(quán)利要求
1.一種接收器，包括偏振分束器，配置成接收多個第一光信號和多個第二光信號，每個第一光信號具有第一偏振和多個波長中相應(yīng)的一個波長，每個第二光信號具有第二偏振和多個波長中相應(yīng)的一個波長，所述偏振分束器具有第一輸出和第二輸出，所述第一輸出提供多個第一光信號， 所述第二輸出提供多個第二光信號；第一光多路分解器，具有一個輸入和多個輸出，第一 AWG的輸入配置成接收多個第一光信號并且在第一 AWG的多個輸出中相應(yīng)的一個輸出處提供多個輸出中的每一個；第二光多路分解器，具有一個輸入和多個輸出，第二光多路分解器的輸入配置成接收多個第二光信號并且在第二光多路分解器的多個輸出中相應(yīng)的一個輸出處提供多個輸出中的每一個；多個第一分束器，每一個第一分束器配置成接收從第一光多路分解器中輸出的多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號并且輸出多個第一光信號部分和多個第二光信號部分；多個第一光延遲電路，每一個第一光延遲電路配置成接收多個第一光信號部分并提供多個經(jīng)延遲的第一光信號部分中相應(yīng)的一個經(jīng)延遲的第一光信號部分，每一個經(jīng)延遲的第一光信號部分相對于多個第二光信號部分中相應(yīng)的一個第二光信號部分而延遲；多個第二分束器，每一個第二分束器配置成接收從第二光多路分解器中輸出的多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號并且輸出多個第三光信號部分和多個第四光信號部分；多個第二光延遲電路，每一個第二光延遲電路配置成接收多個第三光信號部分并提供多個經(jīng)延遲的第三光信號部分中相應(yīng)的一個經(jīng)延遲的第三光信號部分，每一個經(jīng)延遲的第三光信號部分相對于多個第四光信號部分中相應(yīng)的一個第四光信號部分而延遲。
2.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括 基板，所述偏振分束器、第一光多路分解器、第二光多路分解器、多個第一分束器、多個第一光延遲電路、多個第二分束器以及多個第二光延遲電路被設(shè)置在該基板上。
3.多個光混合電路，配置成接收多個經(jīng)延遲的第一光信號部分、多個第二光信號部分、經(jīng)延遲的第三光信號部分以及第四光信號部分，多個光混合電路提供多個光輸出；以及多個光電二極管，每一個光電二極管配置成接收多個光輸出中相應(yīng)的一個光輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括第一偏振器，耦合到所述偏振分束器的第一輸出；以及第二偏振器，耦合到所述偏振分束器的第二輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括第一光放大器，配置成放大每一個第一光信號；以及第二光放大器，配置成放大每一個第二光信號。
6.如權(quán)利要求3所述的接收器，還包括處理器電路，耦合到多個光電二極管，多個第一和第二光信號根據(jù)差分正交相移鍵控 (DQPSK)格式進行調(diào)制并且攜帶數(shù)據(jù)，所述處理器電路配置成輸出該數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，第一和第二光多路分解器中的每一個都包括AWG。
8.如權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，多個第一延遲電路中的每一個包括多個第一延遲干涉儀中相應(yīng)的一個第一延遲干涉儀，并且多個第二延遲電路中的每一個包括多個第二延遲干涉儀中相應(yīng)的一個第二延遲干涉儀。
9.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括旋轉(zhuǎn)器，配置成使每一個第二光信號的第二偏振發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使得每一個第二光信號具有第一偏振。
10.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括旋轉(zhuǎn)器，配置成使每一個第二光信號的第二偏振發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使得每一個第二光信號具有第一偏振。
11.一種接收器，包括陣列式波導光柵(AWG)，該陣列式波導光柵包括第一板條和第二板條、朝著第一板條延伸的第一輸入波導和朝著第一板條延伸的第二輸入波導、從第二板條延伸的多個第一輸出波導和從第二板條延伸的多個第二輸出波導，第一輸入波導配置成接收第一波分復用 (WDM)信號，第一 WDM信號包括多個第一光信號，每一個第一光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，第二輸入波導配置成接收第二 WDM信號，第二 WDM信號包括多個第二光信號，每一個第二光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第一輸出波導提供多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號，并且每一個第二輸出波導提供多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號；多個第一分束器，每一個第一分束器配置成接收從多個第一輸出波導中相應(yīng)的一個第一輸出波導中輸出的多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號，多個第一分束器輸出多個第一光信號部分和多個第二光信號部分；多個第一光延遲電路，配置成接收多個第一光信號部分，每一個第一光延遲電路提供多個經(jīng)延遲的第一光信號部分中相應(yīng)的一個經(jīng)延遲的第一光信號部分，每一個經(jīng)延遲的第一光信號部分相對于多個第二光信號部分中相應(yīng)的一個第二光信號部分而延遲；多個第二分束器，每一個第二分束器配置成接收從多個第二輸出波導中相應(yīng)的一個第二輸出波導中輸出的多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號，多個第二分束器輸出多個第三光信號部分和多個第四光信號部分；以及多個第二光延遲電路，配置成接收多個第三光信號部分，每一個第二光延遲電路提供多個經(jīng)延遲的第二光信號部分中相應(yīng)的一個經(jīng)延遲的第二光信號部分，每一個經(jīng)延遲的第二光信號部分相對于多個第四光信號部分中相應(yīng)的一個第四光信號部分而延遲。
12.如權(quán)利要求11所述的接收器，還包括基板，所述AWG、多個第一分束器、多個第一光延遲電路、多個第二分束器以及多個第二光延遲電路被設(shè)置在該基板上。
13.如權(quán)利要求12所述的接收器，還包括偏振分束器，所述偏振分束器具有用于接收第三WDM信號的輸入以及第一和第二輸出，第一輸出提供第一 WDM信號，第二輸出提供第二 WDM信號。
14.如權(quán)利要求13所述的接收器，還包括第一偏振器，耦合到所述偏振分束器的第一輸出；以及第二偏振器，耦合到所述偏振分束器的第二輸出。
15.如權(quán)利要求11所述的接收器，還包括第一光放大器，配置成放大每一個第一光信號；以及第二光放大器，配置成放大每一個第二光信號。
16.如權(quán)利要求11所述的接收器，還包括多個光混合電路，配置成接收多個經(jīng)延遲的第一光信號部分、多個第二光信號部分、經(jīng)延遲的第三光信號部分以及第四光信號部分，所述多個光混合電路提供多個光輸出；以及多個光電二極管，每一個光電二極管配置成接收多個光輸出中相應(yīng)的一個光輸出。
17.如權(quán)利要求16所述的接收器，還包括處理器電路，耦合到多個光電二極管，多個第一和第二光信號根據(jù)差分正交相移鍵控 (DQPSK)格式進行調(diào)制并且攜帶數(shù)據(jù)，所述處理器電路配置成輸出該數(shù)據(jù)。
18.一種接收器，包括陣列式波導光柵(AWG)，該陣列式波導光柵包括第一板條和第二板條、朝著第一板條延伸的第一輸入波導和朝著第二板條延伸的第二輸入波導、從第二板條延伸的多個第一輸出波導和從第一板條延伸的多個第二輸出波導，第一輸入波導配置成接收第一波分復用 (WDM)信號，第一 WDM信號包括多個第一光信號，每一個第一光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，第二輸入波導配置成接收第二 WDM信號，第二 WDM信號包括多個第二光信號，每一個第二光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第一輸出波導提供多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號，并且每一個第二輸出波導提供多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號；多個第一分束器，每一個第一分束器配置成接收從所述AWG的多個第一輸出波導中相應(yīng)的一個第一輸出波導中輸出的多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號，多個第一分束器輸出多個第一光信號部分和多個第二光信號部分；多個第一光延遲電路，配置成接收多個第一光信號部分，每一個第一光延遲電路提供多個經(jīng)延遲的第一光信號部分中相應(yīng)的一個經(jīng)延遲的第一光信號部分，每一個經(jīng)延遲的第一光信號部分相對于多個第二光信號部分中相應(yīng)的一個第二光信號部分而延遲；多個第二分束器，每一個第二分束器配置成接收從所述AWG的多個第二輸出波導中相應(yīng)的一個第二輸出波導中輸出的多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號，多個第二分束器輸出多個第三光信號部分和多個第四光信號部分；以及多個第二光延遲電路，配置成接收多個第三光信號部分，每一個第二光延遲電路提供多個經(jīng)延遲的第二光信號部分中相應(yīng)的一個經(jīng)延遲的第二光信號部分，每一個經(jīng)延遲的第二光信號部分相對于多個第四光信號部分中相應(yīng)的一個第四光信號部分而延遲。
19.如權(quán)利要求18所述的接收器，還包括 基板，所述AWG、多個第一分束器、多個第一光延遲電路、多個第二分束器以及多個第二光延遲電路被設(shè)置在該基板上。
20.如權(quán)利要求19所述的接收器，還包括 偏振分束器，所述偏振分束器具有用于接收第三WDM信號的輸入以及第一和第二輸出，第一輸出提供第一 WDM信號，第二輸出提供第二 WDM信號。
21.如權(quán)利要求20所述的接收器，還包括第一偏振器，耦合到所述偏振分束器的第一輸出；以及第二偏振器，耦合到所述偏振分束器的第二輸出。
22.如權(quán)利要求18所述的接收器，還包括第一光放大器，配置成放大每一個第一光信號；以及第二光放大器，配置成放大每一個第二光信號。
23.如權(quán)利要求18所述的接收器，還包括多個光混合電路，配置成接收多個經(jīng)延遲的第一光信號部分、多個第二光信號部分、經(jīng)延遲的第三光信號部分以及第四光信號部分，所述多個光混合電路提供多個光輸出；以及多個光電二極管，每一個光電二極管配置成接收多個光輸出中相應(yīng)的一個光輸出。
24.如權(quán)利要求23所述的接收器，還包括處理器電路，耦合到多個光電二極管，多個第一和第二光信號根據(jù)差分正交相移鍵控 (DQPSK)格式進行調(diào)制并且攜帶數(shù)據(jù)，所述處理器電路配置成輸出該數(shù)據(jù)。
25.一種接收器，包括第一波導，用于提供第一 WDM信號，第一 WDM信號包括多個第一光信號，每一個第一光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長；第一光延遲電路，配置成提供第二 WDM信號，第二 WDM信號包括多個第二光信號，每一個第二光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第二光信號相對于多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號而延遲；第二波導，用于提供第三WDM信號，第三WDM信號包括多個第三光信號，每一個第三光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長；第二光延遲電路，配置成提供第四WDM信號，第四WDM信號包括多個第四光信號，每一個第四光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第四光信號相對于多個第三光信號中相應(yīng)的一個第三光信號而延遲；以及陣列式波導光柵，具有第一板條和第二板條以及從第二板條延伸的多個第一、第二、第三和第四輸出波導，第一板條接收第一、第二、第三和第四輸出WDM信號，每一個第一輸出波導提供多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號，每一個第二輸出波導提供多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號，每一個第三輸出波導提供多個第三光信號中相應(yīng)的一個第三光信號，并且每一個第四輸出波導提供多個第四光信號中相應(yīng)的一個第四光信號。
26.如權(quán)利要求25所述的接收器，還包括 基板，所述AWG、第一和第二波導以及第一和第二光延遲電路被設(shè)置在該基板上。
27.如權(quán)利要求沈所述的接收器，還包括 偏振分束器，具有第一輸出和第二輸出；第一功率分配器，耦合到所述第一輸出，所述第一功率分配器具有耦合到第一光延遲電路的第一輸出以及耦合到第一波導的第二輸出；以及第二功率分配器，耦合到所述第二輸出，所述第二功率分配器具有耦合到第二光延遲電路的第一輸出以及耦合到第二波導的第二輸出。
28.如權(quán)利要求27所述的接收器，還包括第一偏振器，耦合到所述偏振分束器的第一輸出；以及第二偏振器，耦合到所述偏振分束器的第二輸出。
29.如權(quán)利要求25所述的接收器，還包括第一光放大器，配置成放大第一和第二 WDM信號中的至少一個；以及第二光放大器，配置成放大第三和第四WDM信號中的至少一個。
30.如權(quán)利要求25所述的接收器，還包括多個光混合電路，配置成接收來自所述AWG的多個第一、第二、第三和第四光信號，所述多個光混合電路提供多個光輸出；以及多個光電二極管，每一個光電二極管配置成接收多個光輸出中相應(yīng)的一個光輸出。
31.如權(quán)利要求30所述的接收器，還包括處理器電路，耦合到多個光電二極管，其中，第一、第二、第三和第四光信號根據(jù)差分正交相移鍵控(DQPSK)格式進行調(diào)制并且攜帶數(shù)據(jù)，所述處理器電路配置成輸出該數(shù)據(jù)。
32.如權(quán)利要求27所述的接收器，還包括 耦合到所述偏振分束器的輸入的光放大器。
33.一種接收器，包括第一波導，用于提供第一 WDM信號，第一 WDM信號包括多個第一光信號，每一個第一光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長；第一光延遲電路，配置成提供第二 WDM信號，第二 WDM信號包括多個第二光信號，每一個第二光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第二光信號相對于多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號而延遲；第二波導，用于提供第三WDM信號，第三WDM信號包括多個第三光信號，每一個第三光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長；第二光延遲電路，配置成提供第四WDM信號，第四WDM信號包括多個第四光信號，每一個第四光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第四光信號相對于多個第三光信號中相應(yīng)的一個第三光信號而延遲；以及第一陣列式波導(AWG)，具有第一板條和第二板條，第一板條接收第一和第二輸出WDM 信號，第一 AWG具有從第二板條延伸的多個第一輸出波導以及從第二板條延伸的多個第二輸出波導，每一個第一輸出波導提供多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號，并且每一個第二輸出波導提供多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號；以及第二 AWG，具有第一板條和第二板條，第二 AWG的第一板條接收第三和第四WDM信號，第二 AWG具有從第二 AWG的第二板條延伸的多個第一和第二輸出波導，第二 AWG的每一個第一輸出波導提供多個第三光信號中相應(yīng)的一個第三光信號，并且第二 AWG的每一個第二輸出波導提供多個第四光信號中相應(yīng)的一個第四光信號。
34.如權(quán)利要求33所述的接收器，還包括基板，所述第一和第二 AWG、所述第一和第二波導以及所述第一和第二光延遲電路被設(shè)置在該基板上。
35.如權(quán)利要求34所述的接收器，還包括偏振分束器，具有第一輸出和第二輸出；第一功率分配器，耦合到所述第一輸出，所述第一功率分配器具有耦合到第一光延遲電路的第一輸出以及耦合到第一波導的第二輸出；以及第二功率分配器，耦合到所述第二輸出，所述第二功率分配器具有耦合到第二光延遲電路的第一輸出以及耦合到第二波導的第二輸出。
36.如權(quán)利要求35所述的接收器，還包括第一偏振器，耦合到所述偏振分束器的第一輸出；以及第二偏振器，耦合到所述偏振分束器的第二輸出。
37.如權(quán)利要求33所述的接收器，還包括第一光放大器，配置成放大第一和第二 WDM信號中的至少一個；以及第二光放大器，配置成放大第三和第四WDM信號中的至少一個。
38.如權(quán)利要求33所述的接收器，還包括多個光混合電路，配置成接收來自所述AWG的多個第一、第二、第三和第四光信號，所述多個光混合電路提供多個光輸出；以及多個光電二極管，每一個光電二極管配置成接收多個光輸出中相應(yīng)的一個光輸出。
39.如權(quán)利要求38所述的接收器，還包括處理器電路，耦合到多個光電二極管，其中，第一、第二、第三和第四光信號根據(jù)差分正交相移鍵控(DQPSK)格式進行調(diào)制，所述處理器電路配置成輸出數(shù)據(jù)。
40.如權(quán)利要求35所述的接收器，還包括 耦合到所述偏振分束器的輸入的光放大器。
41.一種接收器，包括第一波導，用于提供第一 WDM信號，第一 WDM信號包括多個第一光信號，每一個第一光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長；第一光延遲電路，配置成提供第二 WDM信號，第二 WDM信號包括多個第二光信號，每一個第二光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第二光信號相對于多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號而延遲；第二波導，用于提供第三WDM信號，第三WDM信號包括多個第三光信號，每一個第三光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長；第二光延遲電路，配置成提供第四WDM信號，第四WDM信號包括多個第四光信號，每一個第四光信號具有多個波長中相應(yīng)的一個波長，每一個第四光信號相對于多個第三光信號中相應(yīng)的一個第三光信號而延遲；第一陣列式波導(AWG)，具有第一板條和第二板條，第一板條接收第一 WDM信號，第二板條接收第二 WDM信號，第一 AWG具有從第二板條延伸的多個第一輸出波導以及從第一板條延伸的多個第二輸出波導，每一個第一輸出波導提供多個第一光信號中相應(yīng)的一個第一光信號，并且每一個第二輸出波導提供多個第二光信號中相應(yīng)的一個第二光信號；以及第二 AWG，具有第一板條和第二板條，第二 AWG的第一板條接收第三WDM信號，第二 AWG 的第二板條接收第四WDM信號，第二 AWG具有從第二 AWG的第二板條延伸的多個第一輸出波導以及從第二 AWG的第一板條延伸的多個第二輸出波導，第二 AWG的每一個第一輸出波導提供多個第三光信號中相應(yīng)的一個第三光信號，并且第二 AWG的每一個第二輸出波導提供多個第四光信號中相應(yīng)的一個第四光信號。
42.如權(quán)利要求41所述的接收器，還包括 基板，所述第一和第二 AWG、所述第一和第二波導以及所述第一和第二光延遲電路被設(shè)置在該基板上。
43.如權(quán)利要求42所述的接收器，還包括 偏振分束器，具有第一輸出和第二輸出；第一功率分配器，耦合到所述第一輸出，所述第一功率分配器具有耦合到第一光延遲電路的第一輸出以及耦合到第一波導的第二輸出；以及第二功率分配器，耦合到所述第二輸出，所述第二功率分配器具有耦合到第二光延遲電路的第一輸出以及耦合到第二波導的第二輸出。
44.如權(quán)利要求42所述的接收器，還包括第一偏振器，耦合到所述偏振分束器的第一輸出；以及第二偏振器，耦合到所述偏振分束器的第二輸出。
45.如權(quán)利要求41所述的接收器，還包括第一光放大器，配置成放大第一和第二 WDM信號中的至少一個；以及第二光放大器，配置成放大第三和第四WDM信號中的至少一個。
46.如權(quán)利要求41所述的接收器，還包括多個光混合電路，配置成接收來自所述AWG的多個第一、第二、第三和第四光信號，所述多個光混合電路提供多個光輸出；以及多個光電二極管，每一個光電二極管配置成接收多個光輸出中相應(yīng)的一個光輸出。
47.如權(quán)利要求46所述的接收器，還包括處理器電路，耦合到多個光電二極管，其中，第一、第二、第三和第四光信號根據(jù)差分正交相移鍵控(DQPSK)格式進行調(diào)制并且攜帶數(shù)據(jù)，所述處理器電路配置成輸出該數(shù)據(jù)。
48.如權(quán)利要求43所述的接收器，還包括 耦合到偏振分束器的輸入的光放大器。
全文摘要
揭示了一種相干光接收器電路(100)，其中，在一個示例中，該光接收器的各種部件可以被設(shè)置或集成在共同的基板(110)上。進一步的集成通過下列方式實現(xiàn)將相對緊湊且節(jié)省空間的各種光多路分解器(112)設(shè)計并入到該基板的表面上。該光接收器電路可以被用于對正交相移鍵控(QPSK)光信號進行多路分解。
文檔編號H04J14/02GK102549462SQ201080037967
公開日2012年7月4日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者R·L·納加拉賈 申請人:英飛聶拉股份有限公司