[发明专利]用于多通道光子集成电路（PIC）的波长锁定和功率控制系统

权利要求书

1. 一种多通道发射机光子集成电路(TxPIC)，包括：

多个集成信号通道；

在每一信号通道中的一集成已调制源，其具有与其他已调制源不同的发射波长并且提供一光学已调制信号；

在每一信号通道中的一集成有源元件，其透射通道光学已调制信号并且其上叠加了一已调制频调频率，该已调制频调频率用于为每一通道已调制源确定任意通道发射波长和通道功率偏离预定发射波长和功率水平的值。

2. 如权利要求1所述的多通道发射机光子集成电路，还包括为每一已调制源设置的一局部加热器元件，用来将相应已调制源的发射波长调谐至其预定的发射波长。

3. 如权利要求1所述的多通道发射机光子集成电路，其中每一信号通道中的所述有源元件包括p-i-n(PIN)结器件、激光器、光学调制器、半导体光学放大器(SOA)、可变光学衰减器(VOA)、光测器(PD)、或所述已调制源本身。

4. 如权利要求1所述的多通道发射机光子集成电路，其中所述已调制源包括直接已调制激光器或带有外置电光调制器的连续波(cw)激光器。

5. 如权利要求1所述的多通道发射机光子集成电路，还包括一形成在所述电路中的集成多路复用器，其接收来自所述有源集成元件的各个通道光学已调制信号并将其组合成WDM信号，所述WDM信号被置于所述电路的输出上。

6. 一种单片光子集成电路(PIC)，包括：

集成在单块基底上的多个信号通道；

在每一信号通道中的一已调制源，用来产生预定通道发射波长和通道功率的光学已调制通道信号；

在每一信号通道中的透射型有源元件，用于接收所述光学已调制通道信号；以及

施加到每一透射型有源元件的一已调制频调频率，每一个这样的频调频率不同于其他各个施加的频调频率，据此来确定在给定发射波长和通道功率下离所述已调制源的预定通道的偏离量。

7. 如权利要求6所述的单片光子集成电路(PIC)，还包括用于为每一信号通道产生误差信号——如其存在——的反馈控制电路，从所述误差信号可推导出修正信号以修正已调制通道发射波长和通道功率。

8. 如权利要求7所述的单片光子集成电路(PIC)，其中所述光学已调制通道信号的通道波长控制是通过改变调制源上施加的偏置电流或工作温度来实行的。

9. 如权利要求8所述的单片光子集成电路(PIC)，还包括接近每一已调制源的一局部加热器，所述修正信号被施加于所述加热器来改变所述已调制源的发射波长。

10. 如权利要求9所述的单片光子集成电路(PIC)，其中所述修正信号是以趋向使所述误差信号减小至零的方向施加的。

11. 如权利要求7所述的单片光子集成电路(PIC)，其中所述通道功率控制是通过改变对所述有源元件施加的偏置来实行的。

12. 如权利要求6所述的单片光子集成电路(PIC)，其中对每一通道施加的已调制频调频率是一方波或正弦波，并且具有一施加的偏置来控制来自所述透射型有源元件的光学已调制通道信号的功率输出电平。

13. 如权利要求6所述的单片光子集成电路(PIC)，还包括在所述PIC上的一集成光学组合器，其用于接收来自各信号通道的各个光学已调制通道信号并将其合并成一WDM信号以供从所述电路输出。

14. 如权利要求13所述的单片光子集成电路(PIC)，其中所述光学组合器是一波长选择性组合器或一自由空间耦合组合器。

15. 如权利要求13所述的单片光子集成电路(PIC)，其中所述光学组合器是阵列型波导光栅、阶梯光栅、或MMI耦合器。

16. 如权利要求6所述的单片光子集成电路(PIC)，其中所述透射型有源元件包括p-i-n(PIN)结器件、激光器、光学调制器、半导体光学放大器(SOA)、可变光学衰减器(VOA)、光测器(PD)、或所述已调制光源本身。

17. 如权利要求6所述的单片光子集成电路(PIC)，其中所述已调制源是在每一信号通道中的直接已调制激光器、或是在每一信号通道中分别耦合到一外置电光调制器的连续波(cw)激光器。