[发明专利]基于微环结构的超紧凑调制器效率测试装置及测试方法

说明书

本发明公开一种基于微环结构的超紧凑调制器效率测试装置及测试方法，涉及光通信器件计算领域。该基于微环结构的超紧凑调制器效率测试装置包括光输入端、输入耦合区、直通端、微环谐振器、下行端、输出耦合区、加载端和正负电极。其中，通过将传统的调制器效率测试结构中的马赫曾德干涉仪结构替换为微环谐振结构可以使得测试单元部分尺寸大幅度的减小。本发明的基于微环结构的超紧凑调制器效率测试装置及方法具有结构紧凑、芯片所占面积小、测试过程简单、灵活、适用范围广、测试难度小、测试成本低的优点。

技术领域

本发明属于光通信器件技术领域，具体是涉及一种基于微环结构的超紧凑调制器效率测试装置及测试方法。

背景技术

在电光调制器的设计和生产中，需要对调制器的各种性能进行评估和监测。调制器需要监测的性能指标主要包括插入损耗、调制效率、带宽等。这些性能指标的监测对调制器的研发和生产起着至关重要和不可或缺的作用。目前主流测调制器效率测试和监测方案是基于一个马赫曾德干涉仪(Mach-Zehnder interferometer，MZI)结构，在施加电信号后产生相位变化进而干涉形成强度变化，最后通过检测光强度的变化来计算出调制器的调制效率。

然而目前这一基于MZI结构的调制器效率测试方案所占据的面积较大，尤其是在相移区效率较低的情况下其长度可以达到数个毫米量级。这就使得效率测试成本大幅升高，尤其是在需要对每一个调制器芯片进行性能筛选的情况下，需要在每一个调制器旁放置一个效率的测试结构，这将不利于研发和生产中降低器件的成本。

因此鉴于上述传统调制器效率测试结构面积大进而导致研发和生产成本高的问题，有必要提出一种结构紧凑、面积小同时又测试方便的调制器效率测试方案。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提出了一种基于微环结构的超紧凑调制器效率测试装置及方法，该调制效率测试装置相比于传统的MZI型调制器效率测试方案面积大幅度减小。对于硅光调制器的情况可以由传统MZI结构的数个毫米下降到数百微米大小。这样可以大幅度的降低调制器芯片的测试和生产成本。同时测试过程的复杂度和加工的工艺难度不会发生变化。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于微环结构的超紧凑调制器效率测试装置，其特征在于，包括：微环谐振器、第一直波导、第二直波导、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器，其中：

所述微环谐振器设置在中央，微环谐振器由一个波导内部嵌入了调制器有源区的波导型环构成；微环谐振器的正负极由两个金属电极构成，其中正负极通过金属连接到微环谐振器波导嵌入的有源区上；

所述第一直波导设置在靠近微环谐振器正极的一侧，与微环谐振器相隔一定距离，所述第一直波导的两端分别连接至第一耦合器和第二耦合器，构成直通端及光输入端，第一直波导与微环谐振器相邻的区域构成输入耦合区；

所述第二直波导设置在靠近微环谐振器负极的一侧，与微环谐振器相隔一定距离，所述第二直波导的两端分别连接至第三耦合器和第四耦合器，构成加载端及下行端，第二直波导与微环谐振器相邻的区域构成输出耦合区；所述第二直波导与第一直波导相互平行。

进一步的，所述第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器采用光栅耦合器或者是端面耦合器，可以相同或者不同。

进一步的，所述第一直波导和第二直波导长度相同。

进一步的，所述第一直波导和第二直波导相对于所述微环谐振器对称设置。

进一步的，所述第一直波导和微环谐振器相隔一定距离，该一定距离是：50纳米到500纳米之间，所述第二直波导和微环谐振器相隔一定距离，该一定距离是：50纳米到500纳米之间。