CN106301381B - 电光3-8译码器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电光3‑8译码器。该电光3‑8译码器包括：第一电输入端(171)、第二电输入端(172)、第三电输入端(173)；第一环形波导(101)、第二环形波导(102)、第三环形波导(103)、第四环形波导(104)；第一波导(110)、第二波导(120)、第三波导(130)、第四波导(140)、第五波导(150)和第六波导(160)；各环形波导与相应波导耦合，形成微环谐振器，各电输入端输入的电信号用于使相应微环谐振器处于特定波长的谐振状态或不处于该谐振状态，从而使光输入端输入的特定波长的光信号到达不同的光输出端。本发明实施例的电光3‑8译码器，能够提高器件的性能。

Description

电光3-8译码器

技术领域

本发明涉及信息技术领域，并且更具体地，涉及电光3-8译码器。

背景技术

随着处理器芯片特征尺寸的不断缩小，单片集成的晶体管数量越来越多，集成电路芯片朝着高速高集成度的方向快速发展，典型的微处理器芯片的时钟频率达到几GHz。但是，一方面集成电路中芯片特征尺寸的进一步缩小受到量子隧穿效应等基本物理原理的限制，使得数字信号处理器性能提升的空间有限；通过多片数字信号处理器集合来提高系统性能的方式不可避免地受到芯片间通信开销的制约；另一方面集成电路中芯片特征尺寸的进一步缩小，片上各个电子元器件的互连成了一个难以解决的问题。首先随着器件特征尺寸的缩小和工作频率的不断提高，由电互连引起的RC(电阻电容)延迟已远大于晶体管内部的时间延迟，互连带宽的提高受到金属连线的限制，其次芯片特征尺寸减少，互连布线越来越拥挤，电脉冲在传输时会发生畸变，尤其是高频电脉冲，信号畸变很严重，因此电互连的高频带宽是有限的，最后随着芯片特征尺寸的缩小、晶体管个数增多和时钟频率的提高，电子器件的漏电流逐渐增大，互连布线也越来越长，导致芯片的功耗密度增加，而过大的热耗散将降低芯片的性能。综上所述，集成电路的发展很难再沿着摩尔定律延续发展下去，电子信息处理已经遇到物理瓶颈。然而，随着人们生活水平的提高，人们对信息处理提出了更高的要求，例如在视频广播、可视电话、视频会议等方面对信息处理提出了更高速度更高性能的要求。这样，一方面电子信息处理性能的提高遇到瓶颈，另一方面人们对信息处理的性能提出了更高的要求，如何解决这两方面的矛盾成了待以解决的首要问题。

光子计算机以光子作为传递信息的载体，光互连代替导线互连，以光硬件代替电子硬件，以光运算代替电运算，利用激光来传送信号，并由光导纤维与各种光学元件等构成集成光路，从而进行数据运算、传输和存储，从而光子计算机表现出更优越的性能，引起了越来越多的科研人员的注意。在光子计算机中，用光学方式实现信息处理的最大优点是并行性高，数据吞吐量大——这是由光的物理属性决定的。光子计算机可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速的并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。

光学译码器是光子计算机中必不可少的元件，它将代表不同地址的代码译成相应的光学片选信号。传统的中规模集成电路译码器一般是采用门电路结构(如3-8线译码器)，这种传统的译码器由于是用多个门电路级联而成，其在功耗、延时、体积等方面都存在很大的弊端。

发明内容

本发明实施例提供了一种电光3-8译码器，能够提高器件的性能。

第一方面，提供了一种电光3-8译码器，包括：

第一电输入端171、第二电输入端172、第三电输入端173；

第一环形波导101、第二环形波导102、第三环形波导103、第四环形波导104；

第一波导110、第二波导120、第三波导130、第四波导140、第五波导150和第六波导160，其中，第一波导110的一端为光输入端112，另一端为第一光输出端111，第二波导120的一端为第二光输出端122，另一端为第四光输出端124，第三波导130的一端为第六光输出端136，另一端为第八光输出端138，第四波导140的一端为第三光输出端143，第五波导150的一端为第五输出端155，第六波导160的一端为第七输出端167；

第一环形波导101与第一波导110和第五波导150耦合，形成第一微环谐振器；

第二环形波导102与第一波导110、第四波导140、第六波导160和第五波导150耦合，形成第二微环谐振器；

第三环形波导103与第一波导110、第二波导120和第四波导140耦合，形成第三微环谐振器；

第四环形波导104与第五波导150、第三波导130和第六波导160耦合，形成第四微环谐振器；

第一电输入端171输入的电信号用于使第一微环谐振器处于特定波长的谐振状态或不处于该谐振状态；

第二电输入端172输入的电信号用于使第二微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

第三电输入端173输入的电信号用于使第三微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器、第二微环谐振器和第三微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110到达第一光输出端111；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第二微环谐振器不处于该谐振状态，第三微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第三环形波导103和第二波导120到达第二光输出端122；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第三微环谐振器不处于该谐振状态，第二微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第二环形波导102和第四波导140到达第三光输出端143；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器不处于该谐振状态，第二微环谐振器和第三微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第二环形波导102、第四波导140、第三环形波导103、第二波导120到达第四光输出端124；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器处于该谐振状态，第二微环谐振器和第四微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101和第五波导150到达第五光输出端155；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态，第二微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101、第五波导150、第四环形波导104、第三波导130到达第六光输出端136；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第二微环谐振器处于该谐振状态，第四微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101、第五波导150、第二环形波导102、和第六波导160到达第七光输出端167；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第二微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101、第五波导150、第二环形波导102、第六波导160第四环形波导104和第三波导130到达第八光输出端138。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，第一电输入端171、第二电输入端172和第三电输入端173用于输入待译码的电信号；

第一光输出端111、第二光输出端122、第三光输出端143、第四光输出端124、第五光输出端155、第六光输出端136、第七光输出端167和第八光输出端138用于输出对待译码的电信号译码后的光信号。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，第一电输入端171输入的电信号为高电平时，第一微环谐振器处于该谐振状态，第一电输入端171输入的电信号为低电平时，第一微环谐振器不处于该谐振状态；

第二电输入端172输入的电信号为高电平时，第二微环谐振器处于该谐振状态，第二电输入端172输入的电信号为低电平时，第二微环谐振器不处于该谐振状态；

第三电输入端173输入的电信号为高电平时，第三微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态，第三电输入端173输入的电信号为低电平时，第三微环谐振器和第四微环谐振器不处于该谐振状态。

结合第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为热调制微环谐振器。

结合第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为电调制微环谐振器。

结合第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为基于硅基纳米线波导的微环谐振器。

结合第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，第一微环谐振器为平行结构微环谐振器；

第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为三耦合区微环谐振器。

基于上述技术方案，本发明实施例的电光3-8译码器，易于实现大规模集成、功耗较低、体积小、延时小、速度快，从而能够提高器件的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的电光3-8译码器的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的微环谐振器的示意图。

图3是根据本发明另一实施例的微环谐振器的示意图。

图4是根据本发明实施例的电极结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

图1示出了根据本发明实施例的电光3-8译码器100的结构示意图。如图1所示，电光3-8译码器100包括：

第一电输入端171、第二电输入端172、第三电输入端173；

第一环形波导101、第二环形波导102、第三环形波导103、第四环形波导104；

第一波导110、第二波导120、第三波导130、第四波导140、第五波导150和第六波导160。

第一波导110的一端为光输入端112，另一端为第一光输出端111；

第二波导120的一端为第二光输出端122，另一端为第四光输出端124；

第三波导130的一端为第六光输出端136，另一端为第八光输出端138；

第四波导140的一端为第三光输出端143；

第五波导150的一端为第五输出端155；

第六波导160的一端为第七输出端167。

也就是说，电光3-8译码器100具有一个光输入端112，三个电输入端，即第一电输入端171、第二电输入端172和第三电输入端173，以及八个光输出端，即第一光输出端111、第二光输出端122、第三光输出端143、第四光输出端124、第五光输出端155、第六光输出端136、第七光输出端167和第八光输出端138。

三个电输入端，即第一电输入端171、第二电输入端172和第三电输入端173，用于输入待译码的电信号；

八个光输出端，即第一光输出端111、第二光输出端122、第三光输出端143、第四光输出端124、第五光输出端155、第六光输出端136、第七光输出端167和第八光输出端138，用于输出对待译码的电信号译码后的光信号。

第一环形波导101与第一波导110和第五波导150耦合，形成第一微环谐振器；

第二环形波导102与第一波导110、第四波导140、第六波导160和第五波导150耦合，形成第二微环谐振器；

第三环形波导103与第一波导110、第二波导120和第四波导140耦合，形成第三微环谐振器；

第四环形波导104与第五波导150、第三波导130和第六波导160耦合，形成第四微环谐振器；

第一电输入端171输入的电信号用于使第一微环谐振器处于特定波长的谐振状态或不处于该谐振状态；

第二电输入端172输入的电信号用于使第二微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

第三电输入端173输入的电信号用于使第三微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态。

也就是说，三个电输入端输入的电信号分别调谐相应的微环谐振器，控制相应的微环谐振器处于特定波长的谐振状态或不处于特定波长的谐振状态。第一电输入端171输入的电信号控制第一微环谐振器；第二电输入端172输入的电信号控制第二微环谐振器；第三电输入端173输入的电信号同时控制第三微环谐振器和第四微环谐振器。微环谐振器处于特定波长的谐振状态即微环谐振器的谐振波长为该特定波长，微环谐振器不处于特定波长的谐振状态即微环谐振器的谐振波长与该特定波长不同。该特定波长可以称为电光3-8译码器100的工作波长。

应理解，微环谐振器的谐振波长也可以称为环形波导的谐振波长，相应地，微环谐振器处于特定波长的谐振状态也可以称为环形波导处于特定波长的谐振状态。

可选地，第一电输入端171输入的电信号为高电平时，第一微环谐振器处于该谐振状态，第一电输入端171输入的电信号为低电平时，第一微环谐振器不处于该谐振状态；

第二电输入端172输入的电信号为高电平时，第二微环谐振器处于该谐振状态，第二电输入端172输入的电信号为低电平时，第二微环谐振器不处于该谐振状态；

第三电输入端173输入的电信号为高电平时，第三微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态，第三电输入端173输入的电信号为低电平时，第三微环谐振器和第四微环谐振器不处于该谐振状态。

应理解，上述高电平也可以等效变换为低电平，本发明实施例对此并不限定。

通过控制微环谐振器的谐振状态，可以控制特定波长的光信号的传输。下面结合图2和图3描述微环谐振器的工作原理。

图2示出了根据本发明一个实施例的微环谐振器200的示意图。图2中的微环谐振器200为平行结构微环谐振器，由微环230连接两条平行的直波导，即直波导210和直波导220。微环230为环形波导。

假定光信号从输入端211输入，当光信号经过耦合区(在直波导和弯曲波导距离最近处的一个范围)时，光信号通过倏逝场耦合作用会耦合进入微环230中，也就是说，对于满足谐振条件(即波长为谐振波长)的光信号，会被微环谐振器下载，从下载端221输出，对于不满足谐振条件(即波长不为谐振波长)的光信号，将会毫无影响的通过耦合区在直通端212输出。对于端口222，称之为上载端。该微环谐振器200是一个对称结构，所以如果光信号从上载端222输入，其原理是与光信号从输入端211输入是一样的，这里不再重述。

图2所示的平行结构微环谐振器具有两个耦合区，下面描述具有三个耦合区的三耦合区微环谐振器的工作原理。

图3示出了根据本发明另一个实施例的微环谐振器300的示意图。图3中的微环谐振器300为三耦合区微环谐振器，由三条互不交叉的直波导，即直波导310、直波导320和直波导330，与微环340形成三个耦合区。微环340为环形波导。

图3所示的三耦合区微环谐振器和图2所示的平行结构微环谐振器的工作原理类似，光信号从输入端311输入，在微环谐振器谐振(光信号的波长为谐振波长)时，两个下载端，即下载端321和下载端331都有光输出，输出的光功率之比可以通过环形波导和直波导的耦合距离来确定。从理论上讲，这个结构在微环谐振器谐振时相当于一个1X2的功率分束器。在微环谐振器不谐振(光信号的波长不为谐振波长)时，光信号直接通过耦合区在直通端312输出。

在本发明实施例中，第一微环谐振器为平行结构微环谐振器；

第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为三耦合区微环谐振器。

上述两种微环谐振器都是由互不交叉的直波导和环形波导构成，该环形波导的外边缘同时与其相对应的直波导之间有一预定的耦合距离。这种结构没有波导交叉出现从而避免了信号间的串扰，提高了微环谐振器的性能，而且这种结构还有利于实现多个微环的级联以便实现更为复杂的功能。

在本发明实施例中，通过三个电输入端输入的电信号控制相应微环谐振器的特定波长的谐振状态，使光输入端112输入的特定波长的光信号到达八个光输出端中的某个光输出端，从而实现对三位电信号的光学译码功能。

具体地，光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器、第二微环谐振器和第三微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110到达第一光输出端111；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第二微环谐振器不处于该谐振状态，第三微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第三环形波导103和第二波导120到达第二光输出端122；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第三微环谐振器不处于该谐振状态，第二微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第二环形波导102和第四波导140到达第三光输出端143；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器不处于该谐振状态，第二微环谐振器和第三微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第二环形波导102、第四波导140、第三环形波导103、第二波导120到达第四光输出端124；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器处于该谐振状态，第二微环谐振器和第四微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101和第五波导150到达第五光输出端155；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态，第二微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101、第五波导150、第四环形波导104、第三波导130到达第六光输出端136；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第二微环谐振器处于该谐振状态，第四微环谐振器不处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101、第五波导150、第二环形波导102、和第六波导160到达第七光输出端167；

光输入端112输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器和第二微环谐振器和第四微环谐振器处于该谐振状态时通过第一波导110、第一环形波导101、第五波导150、第二环形波导102、第六波导160第四环形波导104和第三波导130到达第八光输出端138。

换句话说，在本发明实施例中，各个微环谐振器中直波导和环形波导的耦合关系及位置关系可以使光信号流向各光输出端的方向。

假如微环在调制电压(即输入的电信号)为高电平时谐振，则调制电压为高电平时，光信号将从下载端输出，调制电压为低电平时，光信号将从直通端输出。高电平用逻辑‘1’表示，低电平用逻辑‘0’表示，对于光信号：有光输出用逻辑‘1’表示，无光输出用逻辑‘0’表示。经过以上定义，由器件的结构示意图可以得到：对于三个电信号的八种不同组合状态(000,001,010,011,100,101,110,111)有八种不同的光学组合状态(10000000,01000000,00100000,00010000,00001000,00000100,00000010,00000001)与之一一对应。例如：当电学信号为000时(第一个逻辑值表示加在第一微环谐振器上的电平，第二个逻辑值表示加在第二微环谐振器上的电平，第三个逻辑值表示加在第三微环谐振器和第四微环谐振器上的电平)，四个微环谐振器都不谐振，光信号将从第一光输出端111输出，其他七个光输出端无光输出，所以光输出端的组合状态是10000000，这样电信号的000就由光信号的10000000来表示，也就是完成了一个三位电信号的译码。对于其他七个状态同理可得。这样就完成了三位电信号的光学译码功能。逻辑真值表如下(其中第一行的附图标记表示相应的端口)：

表1.电光3-8译码器真值表

171	172	173	111	122	143	124	155	136	167	138
											0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0
											0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0
											1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0
											1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1

从上面的真值表，我们可以清晰地看到本发明所具有的三位电信号的光学译码功能。

应理解，在本发明实施例中，各个微环谐振器中的环形波导的数量可以适当变换，例如，可以将1个环形波导变换为奇数个环形波导，只要能实现相应微环谐振器的功能即可，本发明对此并不限定。

可选地，在本发明一个实施例中，第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为热调制微环谐振器。

可选地，在本发明另一个实施例中，第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为电调制微环谐振器。

也就是说，本发明实施例中的微环谐振器可以是热调制微环谐振器，也可以是电调制微环谐振器。在信号传输速率要求不高的情况下，可采用热调制。热调制在工艺上易于实现。在高速(如吉量级)传输系统，可采用电调制。相比于热调制，电调制的工艺稍微复杂。

实际工作时，需要微环谐振器的谐振波长动态可调(即动态滤波)以实现更加复杂的功能。微环谐振器的谐振条件公式为：m×λ＝Ng×2π×R，其中，λ为谐振波长，R为环形波导的半径，Ng为环形波导的群折射率。可以看到，要调节谐振波长以实现动态滤波，可以改变的物理量有环形波导的半径R及其群折射率Ng。前者在工艺完成之后就确定下来，无法进行调节。所以只能通过调节环形波导的群折射率Ng，来改变微环谐振器的谐振波长。群折射率与材料的折射率有关，随材料的折射率变化而变化。可以采取两种方法来改变材料的折射率从而改变材料的群折射率：一是通过对材料加热，例如在硅波导上通过金属有机化合物化学气相淀积(Metal-organic Chemical Vapor DePosition，MOCVD)一层金属作为加热热极，然后对热极两端加电压，改变材料的温度从而改变材料的折射率也即是所谓的热光效应；二是通过载流子注入来改变材料的折射率(电光效应)。采用热光效应的为热调制微环谐振器，采用电光效应的为电调制微环谐振器。

图4为对微环谐振器进行调谐的电极结构的示意图。在电极上施加电压，通过产生热量或者改变材料中的载流子浓度来改变环形波导的群折射率从而改变微环谐振器的谐振波长，实现动态滤波。

具体地，对于热调制微环谐振器，加电后电极发热，热场传导至环形波导，使环形波导的温度发生变化，环形波导的群折射率Ng发生变化，微环谐振器的谐振波长λ随之变化；对于电调制微环谐振器，通过在电极上施加电压，改变环形波导中的载流子浓度，环形波导的群折射率Ng发生变化，从而微环谐振器的谐振波长λ随之变化。

在本发明实施例中，可选地，第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器和第四微环谐振器为基于硅基纳米线波导的微环谐振器。微环谐振器可以采用绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator，SOI)、SiN、Ⅲ-Ⅴ族材料实现。基于SOI材料的电光3-8译码器的优点是：工艺方面与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)工艺是兼容的，从而可以利用现成的CMOS工艺技术，使得器件体积小，功耗低，扩展性好，便于与电学元件集成。

首先，在材料方面，SOI是指在SiO2绝缘层上生长一层具有一定厚度的单晶硅薄膜，其工艺与现在微电子领域广泛应用的CMOS工艺是兼容的。利用SOI材料制成的硅波导，其芯层是Si(折射率为3.45)，包层是SiO2(折射率为1.44)，这样包层和芯层的折射率差很大，所以该波导对光场的限制能力很强使得其弯曲半径可以很小(目前已有基于SOI材料弯曲波导的弯曲半径达到1.5微米的报道)，从而使器件的面积很小，在一块芯片上可以制作出多个器件。传统波导器件(如LiNbO3)的弯曲半径普遍在毫米甚至厘米量级，极大的占用了芯片面积，一块芯片上通常只能放下一个器件。

其次，在器件方面，基于硅基纳米线波导的微环谐振器，它是一种功能多样，性能优越，近年来被广泛研究的集成光学元件。由于环形波导的半径可以小至1.5微米，其器件结构非常紧凑，可以实现器件高密度集成，减少分立器件耦合时的损耗，同时降低器件的封装成本。

本发明实施例的电光3-8译码器，在工作时每个微环谐振器相当于一个选择开关，功耗相对较低；在延时方面，所有的输入都是并行的，每一个输入相互独立，最终结果在光域中以光强的形式表示出来，这样带来的延时很小，可以忽略不计。

本发明实施例的电光3-8译码器的结构简单而且可以采用现代的工艺技术进行大规模集成化生产，从而使其集成密度很高，单个器件的体积较小。

因此，本发明实施例的电光3-8译码器，易于实现大规模集成、功耗较低、体积小、延时小、速度快，从而能够提高器件的性能。

本发明实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本发明实施例，而非限制本发明实施例的范围。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电光3-8译码器，其特征在于，包括：

第一电输入端(171)、第二电输入端(172)、第三电输入端(173)；

第一环形波导(101)、第二环形波导(102)、第三环形波导(103)、第四环形波导(104)；

第一波导(110)、第二波导(120)、第三波导(130)、第四波导(140)、第五波导(150)和第六波导(160)，其中，所述第一波导(110)的一端为光输入端(112)，另一端为第一光输出端(111)，所述第二波导(120)的一端为第二光输出端(122)，另一端为第四光输出端(124)，所述第三波导(130)的一端为第六光输出端(136)，另一端为第八光输出端(138)，所述第四波导(140)的一端为第三光输出端(143)，所述第五波导(150)的一端为第五光输出端(155)，所述第六波导(160)的一端为第七光输出端(167)；

所述第一环形波导(101)与所述第一波导(110)和所述第五波导(150)耦合，形成第一微环谐振器；

所述第二环形波导(102)与所述第一波导(110)、所述第四波导(140)、所述第六波导(160)和所述第五波导(150)耦合，形成第二微环谐振器；

第三环形波导(103)与所述第一波导(110)、所述第二波导(120)和所述第四波导(140)耦合，形成第三微环谐振器；

第四环形波导(104)与所述第五波导(150)、所述第三波导(130)和所述第六波导(160)耦合，形成第四微环谐振器；

所述第一电输入端(171)输入的电信号用于使所述第一微环谐振器处于特定波长的谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第二电输入端(172)输入的电信号用于使所述第二微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第三电输入端(173)输入的电信号用于使所述第三微环谐振器和所述第四微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器和所述第三微环谐振器不处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)到达所述第一光输出端(111)；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器和所述第二微环谐振器不处于所述谐振状态，所述第三微环谐振器处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)、所述第三环形波导(103)和所述第二波导(120)到达所述第二光输出端(122)；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器和所述第三微环谐振器不处于所述谐振状态，所述第二微环谐振器处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)、所述第二环形波导(102)和所述第四波导(140)到达所述第三光输出端(143)；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器不处于所述谐振状态，所述第二微环谐振器和所述第三微环谐振器处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)、所述第二环形波导(102)、所述第四波导(140)、所述第三环形波导(103)、所述第二波导(120)到达所述第四光输出端(124)；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器处于所述谐振状态，所述第二微环谐振器和所述第四微环谐振器不处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)、所述第一环形波导(101)和所述第五波导(150)到达所述第五光输出端(155)；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器和所述第四微环谐振器处于所述谐振状态，所述第二微环谐振器不处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)、所述第一环形波导(101)、所述第五波导(150)、所述第四环形波导(104)、所述第三波导(130)到达所述第六光输出端(136)；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器和所述第二微环谐振器处于所述谐振状态，所述第四微环谐振器不处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)、所述第一环形波导(101)、所述第五波导(150)、所述第二环形波导(102)、和所述第六波导(160)到达所述第七光输出端(167)；

所述光输入端(112)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器和所述第二微环谐振器和所述第四微环谐振器处于所述谐振状态时通过所述第一波导(110)、所述第一环形波导(101)、所述第五波导(150)、所述第二环形波导(102)、所述第六波导(160)所述第四环形波导(104)和所述第三波导(130)到达所述第八光输出端(138)。

2.根据权利要求1所述的电光3-8译码器，其特征在于，所述第一电输入端(171)、所述第二电输入端(172)和所述第三电输入端(173)用于输入待译码的电信号；

所述第一光输出端(111)、所述第二光输出端(122)、所述第三光输出端(143)、所述第四光输出端(124)、所述第五光输出端(155)、所述第六光输出端(136)、所述第七光输出端(167)和所述第八光输出端(138)用于输出对所述待译码的电信号译码后的光信号。

3.根据权利要求1或2所述的电光3-8译码器，其特征在于，所述第一电输入端(171)输入的电信号为高电平时，所述第一微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电输入端(171)输入的电信号为低电平时，所述第一微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第二电输入端(172)输入的电信号为高电平时，所述第二微环谐振器处于所述谐振状态，所述第二电输入端(172)输入的电信号为低电平时，所述第二微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第三电输入端(173)输入的电信号为高电平时，所述第三微环谐振器和所述第四微环谐振器处于所述谐振状态，所述第三电输入端(173)输入的电信号为低电平时，所述第三微环谐振器和所述第四微环谐振器不处于所述谐振状态。

4.根据权利要求1或2所述的电光3-8译码器，其特征在于，所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器和所述第四微环谐振器为热调制微环谐振器。

5.根据权利要求1或2所述的电光3-8译码器，其特征在于，所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器和所述第四微环谐振器为电调制微环谐振器。

6.根据权利要求1或2所述的电光3-8译码器，其特征在于，所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器和所述第四微环谐振器为基于硅基纳米线波导的微环谐振器。

7.根据权利要求1或2所述的电光3-8译码器，其特征在于，所述第一微环谐振器为平行结构微环谐振器；

所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器和所述第四微环谐振器为三耦合区微环谐振器。