[发明专利]InP基波分‑模分复用少模光通信光子集成发射芯片

权利要求书

1.一种InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，包括以下五个部分：

1)多个波长不同并可以产生基模信号的单纵模半导体激光器；

2)多个用于进行分束的MMI，将半导体激光器输出的光按照一定的比例分成若干路；

3)多个可以对基模信号进行调制的调制器结构；

4)多个用于实现模式转换的MMI，将部分的基模信号转换成一阶模；

5)一个用于实现不同波长、不同模式信号合束的MMI，将各路不同波长的基模与一阶模的混合模式进行耦合，并从同一输出端口输出，各部分之间使用直波导或者弯曲波导依次顺序连接。

2.根据权利要求1所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其中所述的半导体激光器可以为多个单波长的分布反馈式半导体激光器(DFB-LD)或者是多个波长可调谐的分布式布拉格反射激光器(DBR-LD)。

3.根据权利要求1所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其中进行分束的多模干涉耦合器，是采用N×N，1×K标准结构的MMI。

4.根据权利要求1所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其中用于模式转换的MMI，是采用模式转化效率为50％，66％或100％的MMI。

5.根据权利要求1所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其中用于实现不同波长、不同模式信号合束的MMI，根据多模干涉类型采用以下至少一种类型：

一种是普通N×N的MMI，是将任意多路基模与一阶模的混合模式耦合进MMI并从同一输出端口输出；

一种是对称干涉K×1的MMI，是将奇数路基模与一阶模的混合模式耦合进MMI并从同一输出端口输出。

6.根据权利要求1所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其中的调制器结构为电吸收调制器或者马赫曾德调制器。

7.根据权利要求1所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其外延结构包括有源区和无源区：对于半导体激光器与调制器需要在多量子阱有源区上制作，对于用于模式转换、模式复用以及多模耦合的MMI在有源区上制作，或在无源区上制作。

8.根据权利要求7中所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其中有源区为多量子阱结构；所述的无源区，其结构为普通的“三明治”结构或者倏逝波导结构。

9.根据权利要求7所述的InP基波分-模分复用少模光通信光子集成发射芯片，其有源与无源的集成技术为对接生长技术、选取外延技术、量子阱混杂技术、偏移量子阱技术、双叠层量子阱技术或者非对称双波导集成技术。