CN110603480B - 偏振不敏感微环调制器 - Google Patents

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Abstract

一种实现为偏振不敏感微环调制器(PIMRM)(200)的透射型偏振不敏感调制器，包括第一偏振分束器‑旋转器(PSR)(103)、微环(204)、以及第二PSR(108)，第一PSR(103)用于从输入(102)生成具有共同偏振的第一光束(TE 120)和第二光束(TE’123)，微环(204)用于用数据调制第一光束(TE 120)以生成第一输出信号(S 130)，并用数据调制第二光束(TE’123)以生成第二输出信号(S’133)，第二PSR(108)用于组合第一输出信号(S 130)和第二输出信号(S’133)以形成调制输出信号，其中，微环(204)设置于第一PSR(103)和第二PSR(108)之间。

Description

偏振不敏感微环调制器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年5月22日提交的发明名称为“偏振不敏感微环调制器”、申请号为No.15/601,706的美国非临时专利申请的优先权，其全部内容以引入的方式并入本文。
背景技术
在光接入网中，载波分布被认为是一种有望实现用于上行信号的低成本光源的方案。在载波分布方案中，光载波信号从位于中心机房的光源传送到远程装置。随后，远程装置将上行数据调制到接收的光载波信号上，并将调制后的载波信号发送回中心机房。然而，当前在这样的系统中采用的调制器依赖于入射光的偏振，消耗不必要的功率，并具有大的尺寸(footprint)。
发明内容
在一个方面，提供了一种透射型偏振不敏感调制器，具有：输入，用于接收连续波(continuous wave，CW)光；第一偏振分束器-旋转器(polarization splitter-rotator，PSR)，可操作地耦合到输入，并用于从输入生成具有共同偏振的第一光束和第二光束；上波导总线，耦合到第一PSR；下波导总线；耦合到第一PSR；微环，光耦合到上波导总线和下波导总线，并用于用数据调制第一光束以生成第一输出信号，用数据调制第二光束以生成第二输出信号；第二PSR，可操作地耦合到上波导总线和下波导总线，并用于组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号；以及输出，可操作地耦合到第二PSR，并用于将调制输出信号输出至光接收装置，其中，输出与输入分离。
可选地，在一些方面，第一PSR还用于将CW光分成具有横向电场(transverseelectric，TE)偏振的第一光束和具有横向磁场(transverse magnetic，TM)偏振的第三光束，并旋转具有TM偏振的第三光束以生成具有TE偏振的第二光束。
可选地，在任意前述方面中，微环还用于调制第一光束以生成分出信号(dropsignal)和直通信号(pass signal)，并将该分出信号绕微环传送到下波导总线，其中，该直通信号是第一输出信号。在一些实施例中，微环还用于调制第二光束以生成分出信号和直通信号，并将该分出信号绕微环发送到上波导总线，其中，该直通信号是第二输出信号。
可选地，在任意前述方面中，第一分出信号或第二分出信号的振幅传递函数由方程
Figure BDA0002263155490000011
定义，第一直通信号和第二直通信号的振幅传递函数由方程
Figure BDA0002263155490000012
定义，其中，Edrop是第一分出信号或第二分出信号的光场，Epass是第一直通信号或第二直通信号的光场，e是自然指数函数，φ是单程相移，k是交叉耦合系数，t是自耦合系数，a是单程振幅传递(single pass amplitude transmission)，j是单位虚数，其中j2等于1。
可选地，在任意前述方面中，加热器耦合到微环，第一抽头设置在上波导总线上并用于耦合出第一输出信号的第一部分以发送至监控器光电探测器，第二抽头设置在下波导总线上并用于耦合出第二输出信号的第二部分以发送至监控器光电探测器。监控器光电探测器用于基于第一输出信号的第一部分和第二输出信号的第二部分生成组合光电探测器电流，处理器耦合到监控器光电探测器并用于基于组合光电探测器电流生成偏置电流，以及向加热器施加该偏置电流，使得加热器的温度根据该偏置电流变化，其中，微环的温度根据加热器的温度变化。
可选地，在任意前述方面中，输出沿光纤被发送至基带单元(baseband unit，BBU)中的上行接收器，其中，上述设备是设置于远程无线单元(remote radio unit，RRU)中的偏振不敏感微环调制器(polarization insensitive micro ring modulator，PIMRM)。
在另一方面，提供了一种透射型调制器，具有与输出分离的输入，并包括：第一PSR，用于从输入生成具有共同偏振的第一光束和第二光束；微环，用于用数据调制第一光束以生成第一输出信号，以及用数据调制第二光束以生成第二输出信号；第二PSR，可操作地耦合到上波导总线和下波导总线，并用于组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号。微环设置于第一PSR和第二PSR之间，输出可操作地耦合到第二PSR，并用于将调制输出信号输出至光接收装置，其中，输出与输入分离。
可选地，上述透射型调制器还包括上波导总线和下波导总线，其中，微环的顶部光耦合到上波导总线，并且其中，微环的底部光耦合到下波导总线。
可选地，在任意前述方面中，第一光束被调制以使得生成第一调制分出信号和第一调制直通信号，其中，第一调制分出信号通过微环并回到第一PSR，其中，第一调制直通信号为第一输出信号，其中，第二光束被调制以使得生成第二调制分出信号和第二调制直通信号，其中，第二调制分出信号通过所述微环并回到所述第一PSR，并且其中，第二调制直通信号为第二输出信号。
可选地，在任意前述方面中，上述透射型调制器设置于RRU中，其中，输出被发送至RRU中的复用器，使得复用器向BBU发送包括上述输出的复用信号。
可选地，在任意前述方面中，上述透射型调制器还包括耦合到加热器的处理器，处理器用于向加热器施加偏置电流，其中，加热器耦合到微环，其中，偏置电流基于第一输出信号和第二输出信号的光电探测器电流确定。
在另一方面，提供了一种由PIMRM实现的调制的方法。该方法包括：PIMRM的输入接收连续波CW光；PIMRM的第一PSR从输入生成具有共同偏振的第一光束和第二光束；使用PIMRM的微环，用数据调制第一光束以生成第一输出信号，并用数据调制第二光束以生成第二输出信号；PIMRM的第二PSR组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号；以及PIMRM的与输入分离的输出将调制输出信号发送至光接收装置。
可选地，该方法包括：第一PSR生成具有共同偏振的第一光束和第二光束包括第一PSR将CW光分成具有TE偏振的第一光束和具有TM偏振的第三光束，以及第一PSR旋转具有TM偏振的第三光束以生成具有TE偏振的第二光束。
可选地，在任意前述方面中，该方法还包括：第一PSR将第一光束提供给PIMRM的上波导总线，以及第一PSR将第二光束提供给PIMRM的下波导总线，其中，微环设置于上波导总线和下波导总线之间，并且其中，微环光耦合到上波导总线，并且其中，微环光耦合到下波导总线，其中，微环设置于第一PSR和第二PSR之间。
可选地，在任意前述方面中，该方法还包括：使用微环用数据调制第一光束以生成第一输出信号包括使用微环调制第一光束以生成第一分出信号和第一直通信号，其中，第一分出信号绕微环传播并传递到下波导总线，使得第一分出信号被反射回第一PSR，并且其中，第一直通信号是第一输出信号。
可选地，在任意前述方面中，该方法还包括：使用微环用数据调制第二光束以生成第二输出信号包括使用微环调制第二光束以生成第二分出信号和第二直通信号，其中，第二分出信号绕微环传播并传递到上波导总线，使得第二分出信号被反射回第一PSR，并且其中，第二直通信号是第二输出信号。
可选地，在任意前述方面中，该方法还包括经由加热器耦合至微环的处理器控制加热器的偏置电流，其中，控制偏置电流控制微环的温度。
出于清楚的目的，前述实施例中的任何一个可以与其他前述实施例中的任何一个或多个组合以创建在本公开的范围内的新的实施例。
从以下结合附图和权利要求的具体实施方式中将更清楚地理解这些和其他特征。
附图说明
为了更完整地理解本公开，现参考以下结合附图和具体实施方式的简要描述，其中，相似的附图标记表示相似的部分。
图1为先前提出的偏振不敏感集成光学调制器(polarization insensitiveintegrated optical modulator，PIIOM)的实施例的示意图。
图2为PIMRM的实施例的示意图。
图3为组成微环谐振器的PIMRM的一部分的实施例的示意图。
图4为示出使用PIMRM的光调制的示意图。
图5为具有偏置控制的PIMRM的实施例的示意图。
图6为具有偏置控制的PIMRM的实施例的示意图。
图7为在网络的前传中实现的PIMRM的实施例的示意图。
图8为在无线网络的前传中实现的PIMRM的实施例的示意图。
图9为在波分复用(wavelength-division multiplexing，WDM)无线前传网络中实现的多个PIMRM的实施例的示意图。
图10为由PIMRM实现的调制方法的实施例。
具体实施方式
首先应理解，虽然以下提供了一个或多个实施例的说明性实施方式，但是所公开的系统和/或方法可以使用任何数量的当前已知或存在的技术来实现。本公开不应限于以下示出的示例性实施方式、附图、和技术，包括本文中示出和描述的示例性设计和实施方式，而是可以在所附权利要求的范围及其等同的全部范围内进行修改。
对于短距离光网络，如数据中心、云无线接入网(cloud radio access network，CRAN)、或WDM无源光网络，使用集中式光源和诸如硅调制器的外部调制器实现远程调制方案。外部调制器使用单模光缆耦合到集中式光源。只有当从集中式光源接收到的光束的偏振和调制器本身对准时，外部调制器才可以正常工作。然而，在远程调制场景下，光束的偏振在光纤传输之后随机变化，因此使得在不使用昂贵的偏振保持光纤的情况下难以实现远程调制。
现有技术中的光学调制器经常具有的问题是对于入射光学光线的偏振取向的依赖。如下更详细所述，本文所公开的实施例通过实现光束的偏振不敏感调制(例如由偏振不敏感微环调制器(polarization insensitive micro ring modulator，PIMRM)执行)解决了现有技术中的问题。
本文公开了使用PIMRM提供对CW光的多波长的偏振无关调制的各个实施例。PIMRM消除了来自光学介质如光纤的光载波的偏振依赖。PIMRM采用第一PSR将入射光载波分成两个垂直偏振分量，本文中有时称为TE分量和TM分量，并沿不同的光路转发每个偏振分量。偏振分量中的一个分量随后被旋转至与其他分量平行。例如，TM分量被旋转，得到第二TE分量。在旋转后，两个偏振分量共享同一偏振，并从相对端被输入到诸如微环的光学调制器以进行基本同时的调制。调制的分量随后返回第二PSR以组合到完全调制信号中。多个PIMRM可以耦合到复用器以允许每个PIMRM在不同的波长(λ)工作，使PIMRM能够支持波分复用。在CRAN网络中，PIMRM位于一个或多个远程无线单元(remote radio unit，RRU)中，每个RRU对应于一个包括光源(例如激光器)的BBU。在数据中心网络中，PIMRM可以位于服务器机架中，例如在服务器中或在ToR(top of rack)单元中。PIMRM还可以位于EOR(end of row)交换器中，其允许单个光源/激光器为多个服务器行提供载波。两个PSR的使用使PIMRM对输入光的偏振不敏感。与传统外部调制器相比，使用微环作为调制器消耗较低的功率，允许较大的传输带宽，并具有更小的尺寸(footprint)。
图1是先前提出的偏振不敏感集成光学调制器(polarization insensitiveintegrated optical modulator，PIIOM)100的实施例的示意图，在2017年1月27日提交的申请号为15/417,569的美国专利申请中提供，其作为引用并入本文。PIIOM 100包括输入102、第一PSR 103、多端口调制器106、第二PSR 108、以及输出110。输入102用于接收CW光，该CW光在图1中被标记为输入CW。CW光通过光纤发送到输入102。在输入102接收的CW光被提供给第一PSR 103。PSR 103将CW光分成具有TE偏振的第一光束(在图1中标记为TE 120)以及具有TM偏振的第三光束。PSR 103旋转具有TM偏振的第三光束以生成具有TE偏振的第二光束，该第二光束在图1中标记为TE’123。如图1所定向，第一光束TE 120从第一PSR103的顶部输出，第二光束TE’123从第一PSR 103的底部输出。
在从第一PSR 103出射后，第一光束TE 120和第二光束TE’123被提供给多端口调制器106，该多端口调制器106可以是四端口调制器(four port modulator，FPM)。在实施例中，多端口调制器106是四端口调制器。第一光束TE 120进入多端口调制器106的端口2(用2标记)，第二光束TE’123进入多端口调制器106的端口1(用1标记)。如图所示，第一光束TE120和第二光束TE’123从相对的方向(例如，从如图1所定向的顶部和底部)进入多端口调制器106。
多端口调制器106用数据调制第一光束TE 120以生成第一输出信号(在图1中标记为S133)，并用数据调制第二光束TE’123以生成第二输出信号(在图1中标记为S’130)。如图1所定向，第一输出信号S 133从多端口调制器106的端口3(用3标记)出射，第二输出信号S’130从多端口调制器106的端口4(用4标记)出射。如图所示，第一输出信号S 133和第二输出信号S’130从相对的方向(例如，从如图1所定向的底部和顶部)从多端口调制器106出射。
第二PSR 108从调制器106接收第一输出信号S 133和第二输出信号S’130。第二PSR 108组合第一输出信号S 133和第二输出信号S’130以生成调制输出信号(在图中标记为输出110)。调制输出110从PIIOM 100输出到光纤上并输出到例如用于接收调制光信号的装置(例如，光接收器)。由于调制输出信号的输出110与CW光的输入102分离，PIIOM 100被称为透射型调制器。
PIIOM 100消除了入射光载波的偏振依赖性并实现了外部调制。然而，PIIOM 100的多端口调制器106通常是4端口Mach-Zehnder调制器(Mach-Zehnder modulator，MZM)或包括同相(I)调制器和正交(Q)调制器的同相正交调制器(in-phase quadraturemodulator，IQM)。因此，PIIOM 100的多端口调制器106通常消耗大量功率并具有很大的尺寸。
本文公开了使用PIMRM提供CW光的多波长的偏振无关调制的各个实施例。本文公开的PIMRM的实施例使用微环而非MZM或IQM。使用微环而非MZM或IQM使得PIMRM减小了尺寸，提高了带宽能力，并降低了功耗。
图2是PIMRM200的实施例的示意图。PIMRM 200与PIIOM 100类似，除了PIMRM 200使用微环204作为调制器。PIMRM 200包括输入102、第一PSR 103、微环204、上波导总线205、下波导总线206、第二PSR 108、以及输出110。微环204可以是包括例如硅芯和二氧化硅包层的波导。上波导总线205和下波导总线206同样是包括例如硅芯和二氧化硅包层的波导。
如图2所示，微环204以对称的方式光耦合到上波导总线205并光耦合到下波导总线206。微环204以不需要物理接触上波导总线205或下波导总线206的方式光耦合到上波导总线205和下波导总线206。上波导总线205和下波导总线206位于微环204的边缘的一定距离内，使得通过上波导总线205和下波导总线206的光的一部分被传递到微环204。在此，上波导总线205和下波导总线206是无源波导，而微环204是具有内置在环中的pn结的有源波导，以用施加的电数据实现光调制。
微环204可以大致位于PIMRM 200的中心，在上波导总线205和下波导总线206之间。微环204还可以位于第一PSR 103和第二PSR 108之间的中部。第一PSR 103、微环204、上波导总线205、下波导总线206、以及第二PSR 108可以用硅光子平台基于波导光学构造。上波导总线205、下波导总线206、以及微环204共同组成分插微环谐振器，其中，微环是具有内置在环中的pn结的有源波导，以用施加的电数据实现光调制。
输入102用于接收CW光，该CW光在图2中标记为输入CW。CW光通过光纤被发送到输入102。在输入102接收的CW光被提供给第一PSR 103。第一PSR 103将CW光分成具有TE偏振的第一光束TE 120以及具有TM偏振的第三光束。PSR 103还旋转具有TM偏振的第三光束以生成具有TE偏振的第二光束TE’123。如图2所定向，第一光束TE 120从第一PSR 103的顶部输出，第二光束TE’123从第一PSR 103的底部输出。
在从第一PSR 103出射后，第一光束TE 120被提供给上波导总线205，第二光束TE’123被提供给下波导总线206。在实施例中，微环204作为调制器，用于调制第一光束TE 120和第二光束TE’123以输出某些数据。在实施例中，上波导总线205中的第一光束TE120耦合到微环204，使得第一光束TE 120由电数据230调制。类似地，下波导总线206中的第二光束TE’123也耦合到微环204，使得第二光束TE’123也由同一电数据230调制。微环204调制第一光束TE 120以生成两个分离的信号，直通信号和分出信号(本文中也称为调制直通信号和调制分出信号)。
在经过微环204之后通过上波导总线205的第一光束TE 120的第一部分变成第一直通信号，在图2中被标记为S 130。第一直通信号S 130是发送给第二PSR 108的调制信号。例如，使用微环204用电数据230调制第一光束TE 120以生成第一直通信号S 130。在实施例中，第一直通信号S 130经由第一直通端口233被发送给第二PSR 108，第一直通端口233是上波导总线205的第二部分。通过微环204的第一光束TE 120的第二部分变成第一分出信号。第一分出信号随后从微环204分出至下波导总线206并随后被发送回第一PSR 103。在实施例中，第一分出信号经由第二分出端口243被发送回第一PSR 103，第二分出端口243是下波导总线206的第一部分。类似地，在经过微环204之后通过下波导总线206的第二光束TE’123的第一部分变成第二直通信号，在图2中标记为S’133。第二直通信号S’133被发送给第二PSR 108。通过微环204的第二光束TE’123的第二部分变成第二分出信号。在实施例中，第二直通信号S’133经由第二直通端口240被发送到第二PSR 108，第二直通端口240是下波导总线206的第二部分。第二分出信号随后从微环204分出至上波导总线205并随后被发送回第一PSR 103。在实施例中，第二分出信号经由第一分出端口235被发送回第一PSR 103，第一分出端口235是上波导总线206的第一部分。如图2所示，第一光束TE 120和第二光束TE’123从相对方向(例如，从如图2所定向的顶部和底部)进入微环204。第二PSR 108接收第一直通信号S 130和第二直通该信号S’133并组合第一直通信号S 130和第二直通该信号S’133以形成输出110。在实施例中，PIMRM 200还消除了入射光载波的偏振依赖性。因此，输出110与输入102的偏振无关。
图3是组成基于分插微环谐振器300的四端口调制器的PIMRM 200的一部分的实施例的示意图。微环谐振器300包括微环204、上波导总线205、以及下波导总线206。与PIMRM200类似，微环204光耦合到上波导总线205并光耦合到下波导总线206。
与图2所述的实施例类似，输入310沿下波导总线306传送。输入310与TE’123类似。在微环204和下波导总线206之间的耦合区，输入310的第一部分被提供给微环204，而输入310的第二部分沿下波导总线206传送。来自输入310的作为第一部分和第二部分通过的光的量由两个因素决定，自耦合系数316(在图3中示出为t 316)以及交叉耦合系数319(在图3中示出为k 319)。自耦合系数t 316指定每次光通过下波导总线206时透射的振幅的分数。交叉耦合系数k 319指定每次光通过微环204时透射的幅度的分数。下波导总线206和微环204之间的耦合的功率分光比为t2和k2，当下波导总线206和微环204之间的耦合部分没有损耗时，功率分光比由方程(1)定义：
t2+k2＝1 (1)
自耦合系数t 316和交叉耦合系数k 319与单程振幅传递(在图3中示出为a 321)有关。单程振幅传递a 321与功率衰减系数(α)有关。单程振幅传递a 321由方程(2)定义：
a2＝exp(-αL) (2)
其中，L为微环204的往返长度。
基于根据单程振幅传递a 321绕微环204逆时针行进的交叉耦合系数k 319，输入310的第一部分被传递到微环204中。例如，输入310的第一部分的光束与连续围绕微环204的其他光一起跟随微环204的波导，并由微环204调制。在微环204和上波导总线之间的耦合区，输入310的第一部分基于交叉耦合系数k 319从微环204传递到上波导总线205。沿上波导总线的左边通过的输入310的第一部分变成分出信号330。分出信号330被反射回PIMRM的第一PSR，例如PIMRM200的PSR 103，从而被分出。分出信号330可以是不需要发送以传递数据的信号。分出信号330的振幅传递函数由方程(3)定义：
Figure BDA0002263155490000061
其中，Edrop是分出信号330的光场，Einput是输入310的光场，e是自然指数函数，j是单位虚数，其中j2等于1，φ是单程相移，由方程(4)定义：
φ＝βL (4)
其中，β是当光使微环204循环时的循环模的传播常数。β与微环204的折射率有关，其可以通过施加电数据(如数据130)调制。
基于自耦合系数t 316，输入310的第二部分继续沿下波导总线206行进，并表示直通信号323的第一部分。在微环204和上波导总线205之间的耦合区，输入310的第一部分基于自耦合系数t继续沿微环204行进，由微环204调制，并再次进入微环204和下波导总线206之间的耦合区，基于交叉耦合系数k穿过微环204到下波导总线205以形成直通信号323的另一部分。直通信号323的振幅传递函数由方程(5)定义：
Figure BDA0002263155490000071
其中，Epass是直通信号323的光场。
图4是示出使用PIMRM 400的光调制的示意图。PIMRM 400与PIMRM 200类似，并包括与微环谐振器300类似的微环谐振器。PINRM 400包括输入102、第一PSR 103、微环204、上波导总线205、下波导总线206、第二PSR 108、以及输出110。输入102用于接收CW光，该CW光在图4中用输入CW标记。CW光通过光纤被发送到输入102。在输入102接收的CW光被提供给第一PSR 103。第一PSR 103将CW光分成两个光束，并旋转分开的两个光束之一以生成具有同一偏振的两个独立光束。这样，PIMRM用于将光束分为具有同一偏振的两个光束，对光束进行调制，并重新组合光束使得在输入102接收的CW光的偏振不相关。
如图4所示，PSR生成具有同一偏振的两个光束Ein,U 420和Ein,L 427，这两个光束分别与TE 120和TE’123相似。图4中的实线箭头示出了来自Ein,U 420的光的两个不同部的流动，虚线箭头示出了来自Ein,L 427的光的不同部的流动。
如图4中的实线箭头所示，提供给上波导总线205的Ein,U 420被分为两部。Ein,U 420的第一部分被传递到微环204，在图4中称为Er,U 431。Er,U 431继续沿顺时针方向流动，由微环204调制，并进入微环204和下波导总线206之间的耦合区。Er,U 431的第一部分随后被提供给下波导总线206以形成第一分出信号Ed,U 430的一部分，并经由下波导总线206反射回PSR 103。例如，Ed,U 430可以是来自Ein,U 420的光的不需要被发送的部。Ed,U 430由方程(6)定义：
Ed,U＝HdropEin,U (6)
其中，Ed,U是Ed,U 430的光场，Ein,U是Ein,U 420的光场，并且Hdrop由方程(3)定义。
Ein,U 420的第二部分沿上波导总线205行进，以形成第一直通信号Ep,U 423的一部分。在微环204和下波导总线206之间的耦合区，Er,U 431的第二部分基于自耦合系数t继续沿微环204行进，由微环204调制，并再次进入微环204和上波导总线205之间的耦合区。Er,U431的第二部分随后基于交叉耦合系数k从微环204行进到上波导总线205以形成直通信号Ep,U423的另一部分。如图4所示，Ep,U 423被发送给PSR 108，PSR 108用于组合Ep,U 423与来自下波导总线206的直通信号以生成调制输出信号，该调制输出信号在图4中用输出110标记。Ep,U 423由方程(7)定义：
Ep,U＝HpassEin,U＝HpassEinsinθ (7)
其中，Ep,U是Ep,U 423的光场，Ein是输入102，Hpass由方程(5)定义，θ是相对于第一PSR 103的TE偏振的输入偏振取向角，Ein是输入102。
如图4的虚线箭头所示，提供给下波导总线206的Ein,L 427也被分为两部。Ein,L 427的第一部分传递到微环204，该部称为Er,L 441。Er,L 441沿逆时针方向行进，由微环204调制，并进入微环204和上波导总线205之间的耦合区。Er,L 441的第一部分随后被提供给上波导总线205以形成第二分出信号Ed,L 440的一部分，并经由上波导总线205反射回PSR 103。例如，Ed，L 440可以是来自Ein，L 427的光的不需要被发送的部。Ed，L 440由方程(8)定义：
Ed,L＝HdropEin,L (8)
其中，Ed,L是Ed,L 440的光场，Ein,L是Ein,L 427的光场，Hdrop由方程(3)定义。
Ein,L 427的第二部分沿下波导总线206行进，以形成第二直通信号Ep,L 433的一部分。在微环204和上波导总线205之间的耦合区中，Er,L 441的第二部分基于自耦合系数t继续沿微环204行进，由微环204调制，并再次进入微环204和下波导总线206之间的耦合区。Er,L 441的第二部分随后基于交叉耦合系数k从微环204行进到下波导总线206以形成直通信号Ep,L 433的另一部分。如图4所示，Ep,L 433被发送给PSR 108，PSR 108用于组合Ep,U 423与Ep,L 433以生成调制输出信号，该调制输出信号在图4中用输出110标记。Ep,L 433由方程(9)定义：
Ep,L＝HpassEin,L＝HpassEincosθ (9)
其中，Ep,L是Ep,L 433的光场，Hpass由方程(5)定义，Ein是输入102。
PIMRM400的输出光场由方程(10)定义：
Figure BDA0002263155490000081
其中，
Figure BDA0002263155490000082
是PIMRM 400输出光场，
Figure BDA0002263155490000083
和
Figure BDA0002263155490000084
分别是TE偏振和TM偏振的单位向量，
Figure BDA0002263155490000086
其余变量由方程(1)到(9)定义。PIMRM 400的总输出功率由方程(11)定义：
Figure BDA0002263155490000085
其中，所有变量均已通过方程(1)到(10)定义。方程(11)显示，总输出与输入102或入射光载波的偏振无关，并且CW光经由PIMRM 400中的微环调制器由电数据调制。
图5为具有偏置控制的PIMRM 500的实施例。PIMRM 500与PIMRM 200和400类似，除了PIMRM 500另外包括第一抽头513、第二抽头516、监控器光电检测器(mPD)519、偏置控制器524、以及加热器530。PIMRM 500还包括输入102、第一PSR 103、微环204、上波导总线205、下波导总线206、第二PSR 108、以及输出110。在实施例中，第一抽头513和第二抽头516各自设置于相应波导总线的携带直通信号的部分上。例如，第一抽头513设置于上波导总线205的右手侧，并且超过微环204。因此，通过第一直通513的光将是已被微环204调制的第一直通信号。类似地，第二抽头516设置于下波导总线206的右手侧，并且超过微环204。因此，通过第二抽头516的光将是已被微环204调制的第二直通信号。
在实施例中，第一抽头513和第二抽头516均是光耦合器，该光耦合器用于从在相应的波导总线上传输的光束中耦合出一小部分光。第一抽头513和第二抽头516还用于将该一小部分光发送到mPD 519。例如，第一抽头513用于耦合出在上波导总线205上传输的光的一小部分518(例如，约1％-5％)。第一抽头513将在上波导总线205上传输的光束的一小部分518传输到mPD 519。类似地，第二抽头516耦合出在下波导总线206上传输的光束的一小部分520并将该光束的一小部分520传输到mPD 519。例如，第二抽头516用于耦合出在下波导总线206上传输的光的一小部分520(例如，约1％-5％)。如图5所示，来自第一抽头513的一小部分光518从mPD 519的顶端进入mPD 519，来自第二抽头516的一小部分光520从mPD519的底端进入mPD 519。在实施例中，mPD 519的相对端接收来自PIMRM 500的每个波导总线的光的抽出的一小部分。在实施例中，mPD 519可以在同一方向但在mPD 519的不同有源区从PIMRM 500的每个波导总线接收抽出的一小部分光。
在实施例中，mPD 519用于对在上波导总线205上传输的光束的一小部分518和在下波导总线206上传输的光束的一小部分520执行光电检测，以生成两个光束的光电探测器电流。mPD 519还用于组合在上波导总线205上传输的光束的一小部分518和在下波导总线206上传输的光束的一小部分520的光电流，以生成光电探测器电流522。组合的光电探测器电流522与来自入射光学载波的输入102的偏振态无关。组合的光电探测器电流522被馈送到偏置控制器524，偏置控制器524用于基于组合的光电探测器电流522确定偏置电流527。
偏置控制器可以是包括处理器的电路，并且可以基于组合的光电探测器电流522生成偏置电流527并将该偏置电流527施加到加热器530。加热器530可以是根据偏置电流527改变温度的电阻。加热器经由链路540耦合到微环204，使得当加热器530的温度响应于偏置电流527的施加而改变时，微环204的温度也改变。微环204的温度的变化控制通过微环204的光的调制。图5所示的PIMRM 500将抽出信号组合到单个mPD 519内。然而，可以使用多个mPD 519，并且可以电子地组合抽出信号。
图6是具有使用多个mPD的偏置控制的PIMRM 600的实施例的示意图。PIMRM 600与PIMRM 500类似，除了PIMRM 600包括两个mPD 519A和519B以及组合器656。与PIMRM 500类似，PIMRM 600的第一抽头513和第二抽头516各自设置于相应波导总线携带直通信号的部分。第一抽头513可以耦合出在上波导总线205上传输的光束的一小部分518，例如，在上波导总线205上传输的光束的大约1％-45％。然后，第一抽头513可以将在上波导总线205上传输的光束的一小部分518传输到第一mPD 519A。类似地，第二抽头516可以耦合出在下波导总线206上传输的光束的一小部分520，并且将光束的一小部分520传输到第二mPD 519B。
第一mPD 519A和第二mPD 519B用于对接收到的光束执行光电检测。例如，第一mPD519A对在上波导总线205上传输的光束的一小部分518执行光电检测，第二mPD 519B对在下波导总线206传输的光束的一小部分520执行光电检测。第一mPD 519A基于在上波导总线205上传输的光束的一小部分518生成光电探测器电流650。第二mPD 519B基于在下波导总线206上传输的光束的一小部分520生成光电探测器电流653。在实施例中，组合器656将光电检测器电流650和光电检测器电流653相加或组合以生成组合的光电检测器电流659。组合的光电检测器电流659被馈送到用于基于组合的光电探测器电流659确定偏置电流的偏置控制器524。例如，偏置控制器524的接收器接收组合的光电探测器电流659，然后处理器根据组合的光电探测器电流659计算偏置电流527。
偏置控制器524可以基于组合的光电探测器电流659计算偏置电流527，并将偏置电流527施加到加热器530。加热器经由链路540耦合到微环204，使得当加热器530的温度响应于偏置电流527的施加而改变时，微环204的温度也改变。微环204的温度的变化控制通过微环204的光的调制。
图7为在网络700的前传中实现的PIMRM(例如PIMRM 200、400、500、和600)的实施例的示意图。图7的网络700包括通过光纤790和792耦合到RRU 754的BBU 752。BBU 752包括馈入标记为MUX1的复用器760的下行发射器(TX)756和上行CW 758。BBU 752还包括上行接收器(RX)762。
RRU 754包括馈入下行接收器(RX)766和PIMRM 200的标记为MUX2的解复用器764。在实施例中，复用器760和解复用器764中的一个或二者是WDM复用器。在实施例中，复用器760和解复用器764中的一个或二者是粗WDM复用器。在实施例中，复用器760和解复用器764中的一个或二者是Mach-Zehnder(MZ)干涉仪的形式。下行光纤790将BBU 152的复用器760耦合到RRU 754的复用器764。另外，上行光纤792将PIMRM耦合到上行RX 762。
在工作时，复用器760对从下行发射器756接收到的信号和从上行CW 758接收到的CW光进行复用。在实施例中，信号具有不同的波长。例如，下行发射器756使用下行波长而上行CW 758使用上行波长。复用器760经由下行光纤790将复用信号发送到解复用器764。
解复用器764对输出信号进行解复用，以获得下行波长和上行波长。下行波长被馈入下行接收器766，上行波长被馈入PIMRM 200。PIMRM 200用数据调制上行波长，并使用上行光纤792将调制输出信号馈入上行接收器762。
图8为在WDM无线前传网络800中实现的多个PIMRM(例如PIMRM 200、400、500、和600)的实施例的示意图。无线前传网络800将在无线前传网络700中实现的PIMRM 200的实施例扩展到WDM情况。图8的无线网络800包括通过光纤890和光纤892耦合到RRU 854的BBU852。BBU 852包括N个下行TX7561-N、N个CW 7588、复用器(标记为MUX1)860、N个上行RX7621-N、以及解复用器(标记为MUX4)870。RRU 854包括解复用器(标记为MUX2)864、N个下行RX7661-N、N个PIMRM2001-N、以及复用器(标记为MUX3)867。N为正整数。
N个下行TX7561-N中的每一个都工作在不同的频率(λ)。如图8所示，第一下行TX7561以λ1发送，第N个下行TX 756N工作在λN。N个上行CW 7581-N中的每一个同样工作在不同的频率(λ)。如图8所示，第一上行CW 7581以λN+1发送，第N个上行CW 758N工作在λ2N。虽然图8中仅示出了两个下行TX 756和两个上行CW 758，但应理解，网络800中可以有任意数量(N)的下行TX 756和上行CW 758。在实施例中，N个下行TX 7561N中的一个或多个可以由PIMRM(例如，PIMRM 200)生成。在实施例中，N个上行CW 7581-N中的一个或多个用作UL载波。
在实施例中，N个下行TX7561-N和N个上行CWs 7581-N中的每个都馈入复用器860，该复用器860在图8中标记为MUX1。在实施例中，复用器860是1x2N复用器。复用器860对N个信道下行信号和N个上行载波进行复用，以生成复用信号并经由下行光纤890将该复用信号发送给解复用器864。解复用器864(在图8中标记为MUX2)用于接收复用信号。在实施例中，解复用器864是1x2N复用器。解复用器864将复用信号解复用为N个信道下行信号和N个上行载波，并将每个解复用信号馈送至相应的上行RX 8661-N或N个PIMRM 2001-N之一。在实施例中，每个RX 7661-N检测和接收预定频率(λ)的相应下行信号。如图8所示，下行RX 7661工作在λ1并接收λ1的下行信号。下行RX 766N工作在λN并接收λN的下行信号。
在实施例中，每个PIMRM 2001-N接收预定频率(λ)的相应上行载波。如图8所示，PIMRM 2001工作在λN+1并接收λN+1的上行载波。PIMRM 200N工作在λ2N并接收λ2N的下行信号。在实施例中，每个PIMRM 2001-N用数据调制上行载波之一，并将调制输出信号馈送至复用器867，该复用器867在图8中标记为MUX3。在实施例中，复用器867是1xN复用器。复用器867对从每个PIMRM 2001-N接收的每个调制输出信号进行复用，以生成复用调制输出信号。复用器867经由上行光纤892将复用调制输出信号发送至BBU 852。BBU 852中的解复用器870接收复用调制输出信号，并将复用调制输出信号解复用为独立的调制输出信号。在实施例中，解复用器870是1xN复用器。解复用器870将每个独立的调制输出信号馈送至N个上行RX7621-N中的相应RX。如图8所示，上行RX 7621工作在λN+1并接收λN+1的调制输出信号。上行RX 762N工作在λ2N并接收λ2N的调制输出信号。虽然图8中仅示出了两个上行RX 7661-N、两个PIMRM 2001和PIMRM 200N、以及两个上行RX 7621和RX 762N，但应理解，无线前传网络800中可以有任意数量(N)的下行RX 7661-N、PIMRM 2001-N、以及上行RX 8621-N。
图9是根据本公开实施例的网元的示意图。网元900适于实现本文描述的组件(例如，PIMRM200、400、500、和600，或微环谐振器300)。网元900可以用于实现或支持本文描述的任何方案，例如方法1000。在一些实施例中，网络元件900可以用作RRU、BBU、EOR交换机、TOR交换机、机架服务器、或本文描述的任何其他光网元。本领域技术人员将认识到，术语收发器单元涵盖了广泛的设备，其中网元900仅是示例。本文描述的特征/方法中的至少一些可以由诸如网元900之类的网络设备或组件来实现。例如，本公开中的特征/方法可以使用硬件、固件、和/或安装用于在硬件上运行的软件来实现。网元900可以是通过网络传输电信号、无线信号、和/或光信号的任何装置，例如，交换路由器、网桥、服务器、客户端等。
网元900包括用于接收数据的入口端口910，用于发送/接收数据的发射器/接收器单元(Tx/Rx)920，用于处理数据的处理器、逻辑单元、或中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)930，用于发送数据的出口950，以及用于存储数据的存储器860。网元900还可包括耦合到入口端口910、接收器单元920、发射器单元920、和出口端口950以进行光信号或电信号的输出或输入的光-电(optical-to-electrical，OE)组件和电-光(electrical-to-optical，EO)组件。在实施例中，Tx/Rx 920包括PIMRM模块980，其用于实现PIMRM 200、400、500、和600的功能。
处理器930由硬件和软件实现。处理器930可以被实现为一个或多个CPU芯片、核(例如，作为多核处理器)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、或数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。处理器930与入口端口910、Tx/Rx 920、出口端口950、和存储器860通信。处理器930包括选择器模块970。选择器模块970实现上述公开的实施例。例如，选择器模块970实现由PIMRM 200、400、500、和600执行的调制或由偏置控制器624执行的偏置控制。因此，包含选择器模块970为网元900的功能提供了实质性的改进，并实现网元900到不同状态的转换。替代地，选择器模块970被实现为存储在存储器860中并且由处理器930执行的指令。
存储器860包括一个或多个磁盘、磁带驱动器、和固态驱动器，并且可以用作溢出数据存储元件，在程序被选择执行时存储程序，以及存储在程序执行期间读取的指令和数据。存储器860可以是易失性和非易失性的，并且可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三态内容可寻址存储器(ternarycontentaddressable memory，TCAM)、或静态随机存取存储器(static random accessmemory，SRAM)。
所公开的实施例提供了一种PIMRM，其包括两个PSR、两个光波导总线、以及位于两个波导总线之间的微环。PIMRM从第一PSR接收光载波，在微环谐振器调制该载波，并在第二PSR输出调制光。PIMRM与入射光载波的偏振取向无关并对该偏振方向不敏感。使用微环谐振器作为PIMRM的调制器允许高的调制速度。微环本身具有微米的小直径，因此PIMRM将具有小尺寸。另外，使用微环消耗低功率，因此PIMRM还将消耗低功率。
图10为由PIMRM(例如，PIMRM 200、400、500、或600)实现的调制方法的实施例。该方法可以在需要调制光信号时实现。在框1003，在PIMRM的输入接收CW光。例如，在输入102接收CW光。在框1004，从输入生成具有共同偏振的第一光束和第二光束。例如，PSR 103生成具有共同偏振的第一光束和第二光束。PSR 103用于将CW光分为具有TE偏振的第一光束和具有TM偏振的第三光束。第一PSR 103用于旋转具有TM偏振的第三光束以生成具有TE偏振的第二光束。第一光束和第二光束具有共同的偏振，TE偏振。
在框1006，用数据调制第一光束以生成第一输出信号，用数据调制第二光束以生成第二输出信号。例如，微环204用数据调制第一光束以生成第一输出信号，用数据调制第二光束以生成第二输出信号。在框1010，组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号。例如，第二PSR 108组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号。在框1012，在与输入独立的输出处将调制输出信号发送至光接收装置。例如，与输入102独立的输出100将调制输出信号发送至光接收装置。
在实施例中，本公开包括实现为透射型偏振不敏感调制器的设备，该设备包括用于接收CW光的装置、用于从输入生成具有共同偏振的第一光束和第二光束的装置、用于用数据调制第一光束以生成第一输出信号的装置、用于用数据调制第二光束以生成第二输出信号的装置、用于组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号的装置、以及用于将调制输出信号输出至光接收装置的装置。
在实施例中，本公开包括透射型调制器，该透射型调制器包括用于根据CW光生成具有共同偏振的第一光束和第二光束的装置、用于用数据调制第一光束以生成第一输出信号的装置、用于用数据调制第二光束以生成第二输出信号的装置、以及用于组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号的装置，其中，微环设置于第一PSR和第二PSR之间。
在实施例中，本公开包括由PIMRM实现的调制方法，该方法包括用于接收CW光的方法、用于从输入生成具有共同偏振的第一光束和第二光束的方法、用于用数据调制第一光束以生成第一输出信号并用数据调制第二光束以生成第二输出信号的方法、用于组合第一输出信号和第二输出信号以形成调制输出信号的方法、以及用于将调制输出信号输出至光接收装置的方法。
尽管在本公开中已经提供了若干实施例，但是应当理解，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以许多其他特定形式来实施所公开的系统和方法。所示示例被认为是说明性的而不是限制性的，并且不意在限于在此给出的细节。例如，各种元件或组件可以组合或集成在另一个系统中，或者某些特征可以被省略或不被实现。
另外，在不脱离本公开的范围的情况下，在各种实施例中以离散或分离的方式描述和示出的技术、系统、子系统、和方法可以与其他系统、模块、技术、或方法组合或集成。示出或讨论为彼此耦合或直接耦合或通信的其他项可以通过某种接口、装置、或中间组件以电气、机械、或其他方式间接耦合或通信。在不脱离本文公开的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以确定并作出改变、替换、和变更的其他示例。

Claims (20)

1.一种包括透射型偏振不敏感调制器的设备，所述设备包括：
输入，用于接收连续波CW光；
第一偏振分束器-旋转器PSR，耦合至所述输入，用于从所述CW光生成具有共同偏振的第一光束和第二光束；
上波导总线，耦合至所述第一偏振分束器-旋转器PSR；
下波导总线，耦合至所述第一偏振分束器-旋转器PSR；
微环，光耦合至所述上波导总线和所述下波导总线，其中，所述上波导总线和所述下波导总线的光的一部分被传递到所述微环，所述上波导总线、所述下波导总线以及所述微环共同组成分插微环谐振器，其中，所述微环包括内置在环中的PN结的有源波导以用施加的电数据实现光调制，所述微环并具体用于：
用电数据调制所述第一光束以生成两个分离的直通信号和分出信号作为第一输出信号；以及
用所述电数据调制所述第二光束以生成第二输出信号；
第二偏振分束器-旋转器PSR，耦合至所述上波导总线和所述下波导总线，并用于组合所述第一输出信号和所述第二输出信号以形成调制输出信号；以及
输出，耦合至所述第二偏振分束器-旋转器PSR，用于将所述调制输出信号输出至光接收装置；
监控器光电探测器，用于自所述上波导总线上接收所述第一输出信号的第一部分，以及自所述下波导总线上接收所述第二输出信号的第二部分，并基于所述第一输出信号的所述第一部分生成第一光电流，基于所述第二输出信号的所述第二部分生成第二光电流，还将所述第一光电流与所述第二光电流组合成光电探测器电流，所述光电探测器电流用于调整所述微环的温度以及所述电数据对所述第一光束与所述第二光束的调制。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一偏振分束器-旋转器PSR还用于：
将所述CW光分成具有横向电场TE偏振的所述第一光束和具有横向磁场TM偏振的第三光束；以及
旋转具有所述TM偏振的所述第三光束以生成具有所述TE偏振的所述第二光束。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述微环还用于：
调制所述第一光束以生成第一分出信号和第一直通信号，其中，所述第一直通信号是所述第一输出信号；
将所述第一分出信号绕所述微环传送到所述下波导总线；
调制所述第二光束以生成第二分出信号和第二直通信号，其中，所述第二直通信号是所述第二输出信号；以及
将所述第二分出信号绕所述微环发送到所述上波导总线。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一分出信号或所述第二分出信号的振幅传递函数由方程
Figure FDA0003406873320000011
定义，其中，所述第一直通信号和所述第二直通信号的振幅传递函数由方程
Figure FDA0003406873320000012
定义，并且其中，Edrop是所述第一分出信号或所述第二分出信号的光场，Epass是所述第一直通信号或所述第二直通信号的光场，e是自然指数函数，φ是单程相移，k是交叉耦合系数，t是自耦合系数，a是单程振幅传递，j是单位虚数，其中j2等于1。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，还包括：
加热器，耦合到所述微环；
第一抽头，设置在所述上波导总线上，用于耦合出所述第一输出信号的第一部分以发送至所述监控器光电探测器；
第二抽头，设置在所述下波导总线上，用于耦合出所述第二输出信号的第二部分以发送至所述监控器光电探测器；以及
偏置控制器，耦合到所述监控器光电探测器，用于：
基于所述光电探测器电流生成偏置电流；以及
向所述加热器施加所述偏置电流，使得所述加热器的温度根据所述偏置电流变化，其中，所述微环的温度根据所述加热器的所述温度变化。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第一部分为所述第一输出信号的1-5％，并且其中，所述第二部分为所述第二输出信号的1-5％。
7.一种透射型调制器，包括：
第一偏振分束器-旋转器PSR，用于从输入生成具有共同偏振的第一光束和第二光束；
微环，接收所述第一光束和第二光束中光的一部分，其中，所述微环包括内置在环中的PN结的有源波导以用施加的电数据实现光调制，所述微环用于：
用电数据调制所述第一光束以生成两个分离的直通信号和分出信号作为第一输出信号；以及
用所述电数据调制所述第二光束以生成第二输出信号；以及
第二偏振分束器-旋转器PSR，用于组合所述第一输出信号和所述第二输出信号以形成调制输出信号，其中，所述微环设置在所述第一偏振分束器-旋转器PSR和所述第二偏振分束器-旋转器PSR之间；
监控器光电探测器，用于自上波导总线上接收所述第一输出信号的第一部分，以及自下波导总线上接收所述第二输出信号的第二部分，并基于所述第一输出信号的所述第一部分生成第一光电流，基于所述第二输出信号的所述第二部分生成第二光电流，还将所述第一光电流与所述第二光电流组合成光电探测器电流，所述光电探测器电流用于调整所述微环的温度以及所述电数据对所述第一光束与所述第二光束的调制。
8.根据权利要求7所述的透射型调制器，还包括上波导总线和下波导总线，其中，所述微环的顶部光耦合到所述上波导总线，并且其中，所述微环的底部光耦合到所述下波导总线。
9.根据权利要求8所述的透射型调制器，其中，所述第一光束被调制以生成第一调制分出信号和第一调制直通信号，其中，所述第一调制直通信号为所述第一输出信号，其中，所述第一调制分出信号通过微环并回到所述第一偏振分束器-旋转器PSR，其中，所述第二光束被调制以生成第二调制分出信号和第二调制直通信号，其中，所述第二调制分出信号通过所述微环并回到所述第一偏振分束器-旋转器PSR。
10.根据权利要求9所述的透射型调制器，其中，所述第一调制分出信号或所述第二调制分出信号的振幅传递函数由方程
Figure FDA0003406873320000021
定义，并且其中，Edrop是所述第一调制分出信号或所述第二调制分出信号的光场，e是自然指数函数，φ是单程相移，k是交叉耦合系数，t是自耦合系数，a是单程振幅传递，j是单位虚数，其中j2等于1。
11.根据权利要求9所述的透射型调制器，其中，所述第一调制直通信号或所述第二调制直通信号的振幅传递函数由方程
Figure FDA0003406873320000031
定义，并且其中，Epass是所述第一调制直通信号或所述第二调制直通信号的光场，e是自然指数函数，φ是单程相移，k是交叉耦合系数，t是自耦合系数，a是单程振幅传递，j是单位虚数。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的透射型调制器，还包括耦合到加热器的处理器，所述处理器用于向所述加热器施加偏置电流，其中，所述加热器耦合至所述微环。
13.根据权利要求12所述的透射型调制器，其中，所述偏置电流基于所述第一输出信号和所述第二输出信号的所述光电探测器电流确定。
14.一种由偏振不敏感微环调制器PIMRM实现的调制方法，包括：
所述PIMRM的输入接收连续波CW光；
所述PIMRM的第一偏振分束器-旋转器PSR根据所述CW光生成具有共同偏振的第一光束和第二光束；
使用所述PIMRM的微环，接收所述第一光束和第二光束中光的一部分，其中，所述微环包括内置在环中的PN结的有源波导以用施加的电数据实现光调制，所述微环用电数据调制所述第一光束以生成两个分离的直通信号和分出信号作为第一输出信号，并用所述电数据调制所述第二光束以生成第二输出信号；
所述PIMRM的第二偏振分束器-旋转器PSR组合所述第一输出信号和所述第二输出信号以形成调制输出信号；以及
所述PIMRM的与所述输入分离的输出将所述调制输出信号发送至光接收装置；
自上波导总线上接收所述第一输出信号的第一部分，以及自下波导总线上接收所述第二输出信号的第二部分；
基于所述第一输出信号的所述第一部分生成第一光电流，基于所述第二输出信号的所述第二部分生成第二光电流；
将所述第一光电流与所述第二光电流组合成光电探测器电流，所述光电探测器电流用于调整所述微环的温度以及所述电数据对所述第一光束与所述第二光束的调制。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一偏振分束器-旋转器PSR生成具有所述共同偏振的所述第一光束和所述第二光束包括：
所述第一偏振分束器-旋转器PSR将所述CW光分成具有横向电场TE偏振的所述第一光束和具有横向磁场TM偏振的第三光束；以及
所述第一偏振分束器-旋转器PSR旋转具有所述TM偏振的所述第三光束以生成具有所述TE偏振的所述第二光束。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
所述第一偏振分束器-旋转器PSR将所述第一光束提供给所述PIMRM的上波导总线；以及
所述第一偏振分束器-旋转器PSR将所述第二光束提供给所述PIMRM的下波导总线，其中，所述微环设置于所述上波导总线和所述下波导总线之间，并且其中，所述微环光耦合到所述上波导总线，并且其中，所述微环光耦合到所述下波导总线。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中，所述微环设置于所述第一偏振分束器-旋转器PSR和所述第二偏振分束器-旋转器PSR之间。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，使用所述微环用数据调制所述第一光束以生成所述第一输出信号包括使用所述微环调制所述第一光束以生成第一分出信号和第一直通信号，其中，所述第一分出信号绕所述微环传播并传递到所述下波导总线，使得所述第一分出信号被反射回所述第一偏振分束器-旋转器PSR，并且其中，所述第一直通信号是所述第一输出信号。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，使用所述微环用数据调制所述第二光束以生成所述第二输出信号包括使用所述微环调制所述第二光束以生成第二分出信号和第二直通信号，其中，所述第二分出信号绕所述微环传播并传递到所述上波导总线，使得所述第二分出信号被反射回所述第一偏振分束器-旋转器PSR，并且其中，所述第二直通信号是所述第二输出信号。
20.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，还包括：经由加热器可操作地耦合至所述微环的处理器控制所述加热器的偏置电流，其中，控制所述偏置电流控制所述微环的温度。
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