[发明专利]一种光混频器相位误差的修正方法及结构

说明书

本发明公开了一种光混频器相位误差的修正方法及结构，涉及光子集成器件领域，光混频器相位误差的修正方法包括步骤：在光混频器的至少一连接波导上设置相位补偿区；改变相位补偿区中部分初始区的折射率，做为变化区，变化区的相位变化值φ满足其中，λ为光波长，L为变化区的长度，n₂为变化区的折射率，n₁为初始区的折射率。本发明设计方便、制作简单，通过折射率改变工艺，改变相位补偿区的相位，一次性修正光混频器的相位误差，相比与传统的引入额外的热调谐结构的方法，减少了器件工作时的功耗。

技术领域

本发明涉及光子集成器件领域，具体涉及一种光混频器相位误差的修正方法及结构。

背景技术

相干光通信是目前长距离通信的主要解决方案，集成相干接收机是相干光通信系统中接收端的器件。光混频器是集成相干光接收机中的重要组成部分，其负责在输出的4个端口实现信号光和本征光的相对相位误差分别为0°、80°、170°、270°。

硅基集成相干接收机具有成本低、集成度高的优点，越来越得到市场重视。硅基集成相干接收机中的硅基光混频器通过分束器和波导等结构实现对信号光和本征光的相位调控。但是由于工艺误差，硅基光混频器存在相位误差，影响到硅基集成相干接收机甚至整个硅基相干集成芯片的成品率。现有的技术是在硅基光混频器中的波导上加上热电极，通过热调的方式，对已知的相位误差进行补偿，但是这种方式需要为热电极额外供电，不但增加了管脚数量，还增加了器件的功耗。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光混频器相位误差的修正方法及结构，可一次性修正相位误差，减少期间功耗。

本发明第一方面提供了一种光混频器相位误差的修正方法，用于对光混频器进行相位误差修正，其包括步骤：

在光混频器的至少一连接波导上设置相位补偿区；

改变相位补偿区中部分初始区的折射率，做为变化区，变化区的相位变化值φ满足

其中，λ为光波长，L为变化区的长度，n₂为变化区的折射率，n₁为初始区的折射率。

基于第一方面，在可能的实施例中，变化区包括由下至上依次层叠的第二下包层、第二相位波导和第二上包层。

基于第一方面，在可能的实施例中，变化区由部分初始区通过激光工艺改变第二相位波导得到。

基于第一方面，在可能的实施例中，变化区由部分初始区通过质子交换工艺转化改变第二上包层得到。

本发明第二方面提供一种光混频器相位误差的修正结构，其包括：

光混频器，其包括至少两个分束器和连接分束器的连接波导；

相位补偿区，其设置于至少一连接波导上，相位补偿区包括初始区和变化区，变化区由部分初始区改变折射率得到，且变化区的相位变化值其中，λ为光波长，L为变化区的长度，n₂为变化区的折射率，n₁为初始区的折射率。

基于第二方面，在可能的实施例中，初始区包括由下至上依次层叠的第一下包层、第一相位波导和第一上包层，第一上包层包覆第一相位波导。

基于第二方面，在可能的实施例中，第一相位波导的折射率大于第一下包层和第一上包层的折射率。

基于第二方面，在可能的实施例中，变化区包括由下至上依次层叠的第二下包层、第二相位波导和第二上包层。

基于第二方面，在可能的实施例中，第二相位波导为折射率变化波导。

基于第二方面，在可能的实施例中，第二上包层为折射率变化上包层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：