[发明专利]光混合器电路和光接收器

说明书

技术领域

本文所讨论的实施例涉及一种光混合器电路和光接收器。

背景技术

大量的光信息是以多阶相移键控调制的形式进行发送。包括90度混合器的光接收器可被用于解调多阶相移键控信号。90度混合器基于信号的相位调制状态呈现具有不同分支比(branching ratio)的输出形式。90度混合器在半导体基板上的单片集成降低了90度混合器的尺寸，并使90度混合器电路呈现出宽的波长带宽特性。

例如，伊·朋宁(E.Pennings)等人在IEEE光学技术期刊(IEEE Photonics Technology Letters)1993年6月第5卷第6期第701-703页发表的“在InP上使用自映像的超薄且全无源的光学90度混合器(Ultracompact，all-passive optical 90°-hybrid on InP using self-imaging)”公开了一种具有单片集成化光波导结构的90度混合器，其包括4:4多模干涉(Multimode interference，MMI)耦合器。在该4:4MMI耦合器中，适当地从输入侧上的四个输入通道中选择两个中心轴不对称的通道，以获得由在MMI区域中的模干涉效应所引起的90度异相关系。

图1A示出一示意性的4:4MMI耦合器。在图1A中，当信号S和本振光LO进入到MMI耦合器101的四个输入通道中的两个输入通道时，从四个输出通道中输出两个同相信号I和两个正交相位信号Q。4:4MMI耦合器用作90度混合器。由于从输出侧的两个通道输出一对同相信号I，因此可使用两个波导交叉。当波导交叉形成在同一层时，会产生过多损耗和串扰(crosstalk)。为了降低过多损耗和串扰，可对交叉波导进行互连。因为一对波导具有大体相同的光学长度，所以元件尺寸会被增加。

图1B示出一示意性的2:4MMI耦合器。在图1B中，使用了2:4MMI耦合器102和2:2MMI耦合器103。从2:4MMI耦合器102输出一对具有同相关系I的信号(S-L)和(S+L)。从2:2MMI耦合器103输出一对具有正交相位关系Q的信号(S+jL)和(S-jL)。

例如，下述文献公开了相关技术：日本专利特许公开第2010-171922号，伊·朋宁(E.Pennings)等人在IEEE光学技术期刊(IEEE Photonics Technology Letters)1993年6月第5卷第6期第701-703页发表的“在InP上使用自映像的超薄且全无源的光学90度混合器(Ultracompact，all-passive optical 90°-hybrid on InP using self-imaging)”，以及迪·哈弗曼(D.Hoffman)等人在光波技术杂志(Journal of Lightwave Technology)1989年5月第7卷第5期第794-798页上发表的“在LiNbO₃上集成的光学8端口90度混合器(Integrated Optics Eight-Port 90°Hybrid on LiNbO₃)”。

发明内容

根据本发明实施例的一个方案，一种光混合器电路，包括：第一光耦合器，包括第一输入通道、第二输入通道、第一输出通道以及第二输出通道；第二光耦合器，与所述第一光耦合器大体上并行设置，包括第三输入通道、第四输入通道、第三输出通道以及第四输出通道；第三光耦合器，包括第五输入通道、第六输入通道、第五输出通道以及第六输出通道，所述第五输入通道耦接至所述第二输出通道，并且所述第六输入通道耦接至所述第三输出通道；第四光耦合器，包括第七输入通道、第八输入通道、第七输出通道以及第八输出通道，所述第七输入通道耦接至所述第五输出通道，所述第八输入通道耦接至所述第六输出通道；第五光耦合器，包括第九输入通道、第十输入通道、第九输出通道以及第十输出通道，所述第九输入通道耦接至所述第一输出通道，所述第十输入通道耦接至所述第七输出通道；以及第六光耦合器，包括第十一输入通道、第十二输入通道、第十一输出通道以及第十二输出通道，所述第十一输入通道耦接至所述第八输出通道，所述第十二输入通道耦接至所述第四输出通道。

减少了波导交叉。

本发明的其他的优点和新颖性特点部分从如下的描述中呈现出，部分对于本领域普通技术人员而言通过下面的分析或通过本发明的实践进行了解而变得更加显而易见。

附图说明

图1A示出了示意性的4:4MMI耦合器；

图1B示出了示意性的2:4MMI耦合器；