CN114185221A - 一种调制器和调制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种调制器和调制方法，其中，所述调制器包括：分束器、第一渐变波导、电光调制器、第二渐变波导、可调光衰减器、相移器和合束器；所述分束器的输入端接入光源，所述分束器的第一输出端与所述第一渐变波导的输入端连接，所述第一渐变波导的输出端与所述电光调制器的输入端连接，所述电光调制器的输出端与所述第二渐变波导的输入端连接，所述第二渐变波导的输出端与所述合束器的第一输入端连接；所述分束器的第二输出端与所述可调光衰减器的输入端连接，所述可调光衰减器的输出端与所述相移器的输入端连接，所述相移器的输出端与所述合束器的第二输入端连接，所述合束器的输出端输出干涉光。
Description
技术领域
本申请实施例涉及光通信器件领域，涉及但不限于一种调制器和调制方法。
背景技术
硅基调制器由于可以与成熟的互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)工艺相兼容，因此可以大规模加工制备，降低器件的制备成本。
马赫-曾德尔型硅基调制器是常见的一种硅基调制器，传统的马赫-曾德尔型硅基调制器存在结构尺寸大、功耗高等问题。此外，对于传统的马赫-曾德尔型硅基调制器来说，由于消光比较低，因此误码率较高。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种调制器和调制方法。
一方面、本申请实施例提供一种调制器，所述调制器包括：分束器、第一渐变波导、电光调制器、第二渐变波导、可调光衰减器、相移器和合束器；
所述分束器的输入端接入光源，所述分束器的第一输出端与所述第一渐变波导的输入端连接，所述第一渐变波导的输出端与所述电光调制器的输入端连接，所述电光调制器的输出端与所述第二渐变波导的输入端连接，所述第二渐变波导的输出端与所述合束器的第一输入端连接；
所述分束器的第二输出端与所述可调光衰减器的输入端连接，所述可调光衰减器的输出端与所述相移器的输入端连接，所述相移器的输出端与所述合束器的第二输入端连接，所述合束器的输出端输出干涉光。
另一方面、本申请实施例提供一种调制方法，所述方法包括：
所述分束器将入射光分束形成第一束光和第二束光；其中，所述第一束光经第一渐变波导进入所述电光调制器，所述第二束光进入所述可调光衰减器；所述电光调制器对经所述第一渐变波导进入所述电光调制器的所述第一束光进行调制，得到第一相干光，所述第一相干光经所述第二渐变波导进入合束器；所述可调光衰减器对所述第二束光进行强度衰减，所述相移器对经强度衰减后的所述第二束光进行移相，形成第二相干光；所述第二相干光进入所述合束器；所述第一相干光和所述第二相干光在所述合束器中干涉，形成干涉光。
在传统的马赫-曾德尔型硅基调制器中，当两束光分别经过两个调制臂时，两个调制臂对光的吸收损耗不同，合束时两束光的强度不再相同，干涉效率降低，导致调制器的消光比较低。相比之下，在本申请实施例中，分束器将入射光分成第一束光和第二束光，第一束光依次经过第一渐变波导、电光调制器和第二渐变波导，经过电光调制器调制的所述第一束光的强度和相位发生了变化，因此，基于所述第一束光的强度信息，采用可调光衰减器对第二束光的光强进行衰减，基于所述第一束光的相位信息，采用相移器对第二束光的相位进行调节，使得当两束光进入合束器时，两束光的光强度相同，相位差恒定。因此，调制器的消光比较高，使得误码率较低。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1为本申请实施例提供的一种调制器的组成结构示意图；
图2为本申请实施例提供的分束器进行光分束的示意图；
图3为本申请实施例提供的光纤的组成结构示意图；
图4为本申请实施例提供的光子晶体调制器的组成结构示意图；
图5为本申请实施例提供的合束器进行光合束的示意图；
图6A为本申请实施例提供的第一渐变波导的结构示意图；
图6B为本申请实施例提供的第二渐变波导的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种调制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。另外，以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例，而非提供实施本申请的全部实施例，在不冲突的情况下，本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\……”仅仅是是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下，既包括直接连接也包括间接连接。
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述。
传统的马赫-曾德尔型硅基调制器包括以下两方面的问题：
一方面、传统的马赫-曾德尔型硅基调制器由普通条形波导组成，由于在普通的条形波导中光波传播常数的变化较小，为了使光得到足够的相移，因此波导的长度非常长，导致马赫-曾德尔型硅基调制器存在结构尺寸大、功耗高等问题。
另一方面、传统的马赫-曾德尔型硅基调制器包括分束器、两个调制臂和合束器。光源经过分束器会分成光强相同的两束光，当两束光分别进入两个调制臂进行调制后，由于两束光经过的调制臂的路径和介质不同，两个调制臂对光的吸收损耗不同，合束时两束光的强度不再相同，从而使调制器的消光比较低，导致误码率高等问题。
为了解决该问题，本申请实施例提供了一种调制器，包括：分束器、第一渐变波导、电光调制器、第二渐变波导、可调光衰减器、相移器和合束器；所述分束器的输入端接入光源，所述分束器的第一输出端与所述第一渐变波导的输入端连接，所述第一渐变波导的输出端与所述电光调制器的输入端连接，所述电光调制器的输出端与所述第二渐变波导的输入端连接，所述第二渐变波导的输出端与所述合束器的第一输入端连接；所述分束器的第二输出端与所述可调光衰减器的输入端连接，所述可调光衰减器的输出端与所述相移器的输入端连接，所述相移器的输出端与所述合束器的第二输入端连接，所述合束器的输出端输出干涉光。
在传统的马赫-曾德尔型硅基调制器中，当两束光分别经过两个调制臂时，两个调制臂对光的吸收损耗不同，合束时两束光的强度不再相同，干涉效率降低，导致调制器的消光比较低。相比之下，在本申请实施例中，分束器将入射光分成第一束光和第二束光，第一束光依次经过第一渐变波导、电光调制器和第二渐变波导，经过电光调制器调制的所述第一束光的强度和相位发生了变化，因此，基于所述第一束光的强度信息，采用可调光衰减器对第二束光的光强进行衰减，基于所述第一束光的相位信息，采用相移器对第二束光的相位进行调节，使得当两束光进入合束器时，两束光的光强度相同，相位差恒定。因此，调制器的消光比较高，使得误码率较低。
在一些实施例中，分束器是可将一束光分成两束光或多束光的光学装置，它是大多数干涉仪的关键部分。分束器可以是定向耦合器(Directional Coupler)或者多模干涉仪(Multi-Mode Interferometer)。
在一些实施例中，波导(Wave Guide)是指定向引导光波的结构。波导结构有平板介质光波导和光纤。本申请实施例中的第一渐变波导是指为了减小波导与波导之间的耦合损耗，能够对波导模场进行转换的波导，在实施时第一渐变波导可采用锥形波导。锥形波导可通过两种方式来实现模场转换：方式一、通过缓慢改变锥形波导的宽度或厚度来实现模场转换；方式二、通过采用折射率呈锥形结构的锥形波导来实现模场转换，在采用折射率呈锥形结构的锥形波导时，波导的物理尺寸可以保持不变，通过折射率的缓慢变化实现锥形波导宽度和厚度方向的模场转换。
在一些实施例中，电光调制器是指利用一些电光晶体制成的调制器。当把电压加到电光晶体上时，电光晶体的折射率将发生变化，结果引起通过此晶体的光波特性发生变化，实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态的调制。电光调制器包括电学结构和光学结构，电学结构类型和掺杂方式影响调制器的驱动电压和调制速率；光学结构参数，如晶格常数、波导宽度和谐振腔参数等，能够影响调制器的消光比、插入损耗和品质因子等。
本申请实施例中的电光调制器可以为基于铌酸锂(LiNbO3)的电光调制器、基于Ⅲ-Ⅴ族材料的电光调制器和硅基电光调制器。相比之下，铌酸锂调制器调制效率较低，器件结构很大；基于Ⅲ-Ⅴ族材料的电光调制器的制作成本很高；而硅基调制器可以与目前已经成熟的CMOS工艺相兼容，因此可以大规模加工制备，降低器件的制备成本。在实施时本申请实施例中电光调制器采用硅基调制器。
在一些实施例中，第二渐变波导跟所述第一渐变波导可以相同或不同。
在一些实施例中，可调光衰减器(Variable Optical Attenuator，VOA)是光纤通信中一种电子元器件，通过衰减传输光功率来实现对信号的实时控制。
在一些实施例中，相移器是一种用来改变传输波相位的元件。相移器的作用是实现对波的相位进行调整。
在一些实施例中，合束器是可将两束光或多束光合成一束光的光学装置。
本申请实施例还提供了一种调制器，参考图1，所述调制器包括：
分束器20、第一渐变波导30、电光调制器40、第二渐变波导50、可调光衰减器60、相移器70和合束器80，其中：
所述分束器20的输入端接入光源，所述分束器20的第一输出端与所述第一渐变波导30的输入端连接，所述第一渐变波导30的输出端与所述电光调制器40的输入端连接，所述电光调制器40的输出端与所述第二渐变波导50的输入端连接，所述第二渐变波导50的输出端与所述合束器80的第一输入端连接；
所述分束器20的第二输出端与所述可调光衰减器60的输入端连接，所述可调光衰减器60的输出端与所述相移器70的输入端连接，所述相移器70的输出端与所述合束器80的第二输入端连接，所述合束器80的输出端输出干涉光。
在一些实施例中，所述分束器20的输入端与光输入端10连接，通过光输入端10接入光源，所述合束器80的输出端与光输出端90连接，通过光输出端90输出干涉光。
本申请实施例中，分束器20将入射光分束形成第一束光和第二束光，所述第一束光经第一渐变波导30进行模场转换后进入所述电光调制器40，经所述电光调制器40调制后进入第二渐变波导50，经所述第二渐变波导50再次进行模场转换后进入所述合束器80，形成第一相干光；所述第二束光经可调光衰减器60进行强度衰减后，进入相移器70，经所述相移器70进行移相后进入所述合束器80，形成第二相干光；所述第一相干光和所述第二相干光在所述合束器80中干涉，形成干涉光。由于第一相干光和第二相干光的光强度相同，相位差恒定，因此当两束光发生干涉后，会有很高的相干性，导致调制器的消光比较高，从而降低了调制器的误码率。
在一些实施例中，所述分束器20用于将入射光分束形成第一束光和第二束光，其中，所述第一束光经第一渐变波导30进入所述电光调制器40，所述第二束光进入所述可调光衰减器60。
这里，参考图2，入射光100通过分束器20的输入端进入分束器20，分束器20将入射光100分束，形成第一束1001和第二束光1002，第一束光1001和第二束光1002的强度相同。第一束光1001从分束器20的第一输出端的波导201中输出，第二束光1002从分束器20的第二输出端的波导202中输出。
在实施时，分束器的第一、第二输出端的波导可为平行双导线波导、同轴线波导、平行平板波导、矩形波导、圆波导、平板介质光波导和/或光纤。
本申请实施例中，分束器的第一、第二输出端的波导为单模光纤(Single ModeFiber)，单模光纤是指中心玻璃芯很细(芯径一般为8至10μm)，只能传一种模式的光纤。单模光纤使用在1.3μm至1.6μm的波长区域，通过对光纤折射率分布的适当设计，并选用纯度很高的材料制备比纤芯大7倍的包层，可在此波段同时实现最低损耗与最小色散。
在本申请实施例中，分束器的第一、第二输出端的波导采用的单模光纤，与多模光纤相比较，单模光纤的芯径更细，因为只传播一个模式的光波，因此单模光纤无模间色散、总色散小、带宽宽，可支持更长的传输距离，适用于远程通讯。
在一些实施例中，所述第一渐变波导30，用于对所述分束器的第一输出端的波导进行第一模场转换；
这里，因为分束器的第一输出端的波导与电光调制器的输入端的波导不同，因此分束器的第一输出端的模场与电光调制器输入端的模场也不同。常用模场直径来定量描述模场大小。模场直径(Mode Field Diameter，MFD)是指光强降低到轴心线处最大光强的1/(e2)的各点中两点最大距离。
在一些实施例中，以光纤为例来说明模场直径。参考图3，光纤包括包层301和纤芯302，光能不完全集中在纤芯302中，部分能量在包层301中传输，纤芯302的直径为303，模场的直径为304，模场直径304大于纤芯直径303。
在本申请实施例中，由于第一束光在分束器的第一输出端波导中的模场直径和电光调制器波导中的模场直径不同，因此需要第一渐变波导来进行模场转换，使得第一束光在分束器的第一输出端波导中的模场与第一束光在电光调制器波导中的模场相匹配。
在本申请实施例中，采用第一渐变波导进行模场转换，使得分束器的第一输出端波导中的模场与电光调制器波导中的模场相匹配，进而减小了分束器第一输出端的波导与电光调制器的波导之间的耦合损耗，实现低损耗连接。在一些实施例中，所述电光调制器，用于对经所述第一渐变波导进入所述电光调制器的所述第一束光进行调制，得到第一相干光，所述第一相干光经所述第二渐变波导进入合束器；
本申请实施例中，电光调制器采用的是硅基调制器中的光子晶体调制器。
这里，光子晶体是指有光子带隙(Photonic Band Gap，PBG)特性的人造周期性电介质结构。光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播，换句话说，光子晶体存在“禁带”结构。
在一些实施例中，光子晶体结构中在高折射率材料的某些位置会周期性的出现低折射率材料(如人工造成的空气空穴)，其中，高低折射率材料交替排列形成周期性的结构用以形成光子带隙，由于周期排列的低折射率位点之间的距离大小相同，导致一定距离大小的光子晶体只对一定频率的光波产生能带效应，也就是只有某种频率的光才会在某种周期距离一定的光子晶体中被完全禁止传播，而通过引入缺陷破坏光子晶体的周期结构特性，便可在光子带隙中形成相应的缺陷能级，仅仅让有特定频率的光可在这个缺陷能级中通过，从而形成光通路，使得光可以沿着光通路顺利传播。光子晶体调制器便是利用光子晶体的这种特性制成的电光调制器。
在一些实施例中，光子晶体调制器包括基底、衬底、硅波导、光子晶体波导、电极。其中，基底的材料可以为硅；采用沉积工艺在基底的上表面形成衬底，衬底的材料可以为二氧化硅；在衬底的上表面采用沉积工艺形成硅平板波导，进一步地，在硅平板波导中通过掩膜工艺掺杂形成N型掺杂区和P型掺杂区；在硅平板波导的上表面沉积一层高折射率材料，之后采用刻蚀工艺形成光子晶体波导，光子晶体波导的材料可以为硅、氮化硅等；同时，在硅平板波导的上表面还形成有两个电极，电极材料可以为铝(Al)、铜(Cu)和/或钨(Wu)等。
在一些实施例中，N型掺杂区可以包括重掺杂浓度N型区、中等掺杂浓度N型区和低掺杂浓度N型区，同样地，P型掺杂区可以包括重掺杂浓度P型区、中等掺杂浓度P型区和低掺杂浓度P型区。
下面参考图4对本申请实施例中提供的光子晶体调制器作出说明。在图4中，光子晶体调制器包括硅基底401；位于硅基底401上表面的二氧化硅衬底402，通过沉积工艺在二氧化硅衬底402上沉积硅材料形成的硅波导403；位于硅波导403上表面，通过沉积一层高折射率材料并刻蚀形成的光子晶体波导404；以及位于硅波导403上表面且与光子晶体波导404平行的电极405和电极406。
更多地，在硅波导403上通过掩膜工艺形成了P型掺杂区和N型掺杂区，其中，P型掺杂区包括低掺杂浓度P型区407、中等掺杂浓度P型区408和重掺杂浓度P型区409，N型掺杂区包括低掺杂浓度N型区410、中等掺杂浓度N型区411和重掺杂浓度N型区412，其中，低掺杂浓度P型区407和低掺杂浓度N型区410形成PN结，重掺杂浓度P型区409和电极405之间形成欧姆接触，重掺杂浓度N型区412和电极406之间形成欧姆接触。
在本申请实施例中，采用光子晶体调制器作为电光调制器，可以通过改变载流子的浓度来改变波导的有效折射率，从而将第一束光限制在很小的范围内，提高第一束光与光子晶体调制器中掺杂区的作用时间，进而提高光子晶体调制器的调制效率。此外，由于光子晶体调制器的结构尺寸很小，可以减小马赫曾德尔型调制器的尺寸，进而降低调制器的功耗损失。
在一些实施例中，所述第二渐变波导50，用于对所述电光调制器的波导进行第二模场转换；
在一些实施例中，由于电光调制器波导中的模场直径与合束器输入端波导中的模场直径不同，因此需要第二渐变波导来进行模场转换，使得合束器输入端波导中的模场直径与电光调制器波导中的模场相匹配。
在一些实施例中，所述可调光衰减器60，用于对所述第二束光进行强度衰减，使得所述第一相干光与衰减后的所述第二束光的光强度之差在预设范围内；
这里，第一束光在经过第一渐变波导、光子晶体调制器和第二渐变调制器后会产生光强度损耗，光强度损耗的来源包括：1)第一渐变波导与光子晶体调制器波导进行波导耦合时造成的光强度损耗；2)光子晶体调制器对第一束光进行调制时，由于载流子浓度变化引起的吸收损耗；3)光子晶体调制器波导与第二渐变波导进行波导耦合时造成的光强度损耗。因此，当第一束光进入合束器的输入端后，光的强度会减小。
这里，消光比ER的计算遵循式(1)：
其中，ER为消光比，P1为合束器输出端输出的最大的光强度，P2为合束器输出端输出的最小的光强度，lg(.)为以10为底的对数。
因此，为了使调制器的消光比较高，第一束光和第二束光在合束器中相遇时要发生完全干涉，干涉相长时合束器输出端输出的光强度为P1，干涉相消时合束器输出端输出的光强度为P2，而且如果光强度P2的值越小，甚至接近于0，调制器的消光比会越高。
实施时，首先，将可调光衰减器的衰减按钮置于“0”(不进行衰减)；其次，让光源通过分束器分为第一束光和第二束光，其中，第一束光经过第一渐变波导、光子晶体调制器和第二渐变波导后，生成第一相干光，同时，第二束光经过可调光衰减器和相移器，调节相移器使得从可调光衰减器出来的第二束光与第一相干光的相位差为π的奇数倍，生成第二相干光；接着，第一相干光和第二相干光在合束器中干涉，生成干涉光，从合束器的输出端输出干涉光并采用光谱仪测量干涉光的最小光强度P2；最后，同时调节可调光衰减器和热相移器并采用光谱仪不断测量干涉光的最小光强度P2，最终使得干涉后形成的干涉光的最小光强度P2接近于0，此时，第一相干光与衰减后的所述第二束光的光强度之差在预设范围内，第一相干光和第二相干光接近于完全干涉。
本申请实施例中，采用可调光衰减器能够精确地控制光信号的强度，提供稳定的衰减量，以保障干涉后形成的干涉光的最小光强度接近于0，使得调制器的消光比比较高。
在一些实施例中，所述相移器70，用于对衰减后的第二束光进行移相，得到第二相干光，所述第二相干光进入所述合束器；
这里，当第一束光经过光子晶体调制器时，光子晶体调制器中载流子浓度的变化会导致第一束光的相位发生变化。
因此，为了产生干涉光，需要基于第一束光在合束器输入端的相位对衰减后的第二束光进行移相，使得第一相干光和第二相干光的相位差恒定。当发生干涉相消时，第一相干光和第二相干光的相位差为π的奇数倍，当发生干涉相长时，第一相干光和第二相干光的相位差为2π的整数倍。
在本申请实施例中，所述相移器为热相移器(Thermal Phase Shifter，TPS)。热相移器可以包括以氮化钛作为热源的热相移器和以轻掺杂硅作为热源的热相移器，其中，以氮化钛作为热源的热相移器，当氮化钛向外部传输热量时，可提高硅波导附近的温度分布，进而影响硅波导中的模场分布，实现光的相位调节；以轻掺杂硅作为热源的热相移器，由于本征硅的电阻率较大，轻掺杂后电阻率降低，在所述热相移器的两端施加电压后可产生热量，进而可以改变光的相位。
在一些实施例中，所述合束器80，用于使所述第一相干光和所述第二相干光发生干涉，形成干涉光。
这里，参考图5，第一束光1001经过第一渐变波导、电光调制器和第二渐变波导后形成第一相干光1003，第一相干光1003经过合束器的第一输入波导801后进入合束器80中；第二束光1002经过可调光衰减器和相移器后形成第二相干光1004，第二相干光1004经过合束器的第二输入波导802后进入合束器80中，第一相干光1003和第二相干光1004在合束器80中发生干涉，形成干涉光110，从合束器的输出波导90中输出。
本申请实施例还提供了一种调制器为马赫-曾德尔干涉仪型调制器，其中，所述马赫-曾德尔干涉仪型调制器的第一干涉臂包括第一渐变波导、光子晶体调制器和第二渐变波导；马赫-曾德尔干涉仪型调制器的第二干涉臂包括可调光衰减器和热相移器。
在一些实施例中，所述第一渐变波导，用于将所述分束器的第一输出端的波导模场转换为所述电光调制器的波导模场；所述第二渐变波导，用于将所述电光调制器的波导模场转换为所述合束器的第一输入端的波导模场。
在一些实施例中，参考图6A和6B，所述第一渐变波导和所述第二渐变波导的形状为锥形，其中，所述第一渐变波导的宽度沿光传输方向由窄变宽；所述第二渐变波导的宽度沿光传输方向由宽变窄。
这里，因为第一渐变波导的形状为锥形，因此从第一渐变波导的剖面图6A可以看出第一渐变波导的剖面为梯形，而且，当光的传输方向为从左到右时，第一渐变波导的宽度从左到右依次由窄变宽，用于将分束器的第一输出端的波导模场转换为所述电光调制器的波导模场。
图6B为本申请实施例提供的第二渐变波导的结构示意图，参考图6B可以看出，当光的传输方向为从左到右时，第二渐变波导的宽度从左到右依次由宽变窄，用于将所述电光调制器的波导模场转换为所述合束器的第一输入端的波导模场。
在一些实施例中，所述光子晶体调制器用于改变所述第一束光的相位和光的强度。
在一些实施例中，所述可调光衰减器，用于基于所述第一相干光的光强度，对所述第二束光进行强度衰减，使得所述第一相干光和衰减后的所述第二束光的光强度相同。
在一些实施例中，采用热相移器，用于基于所述第一相干光的相位，对所述经强度衰减后的第二束光进行相位调节，使得所述第一相干光和第二相干光的相位差恒定，从而实现干涉。
在本申请实施例中，采用可调光衰减器，基于所述第一相干光的光强度，对所述第二束光进行强度衰减，使得所述第一相干光和衰减后的所述第二束光的光强度相同，而衰减后的所述第二束光的光强度跟所述第二相干光的光强度也相同。采用热相移器，基于所述第一相干光的相位，对所述经强度衰减后的第二束光进行相位调节，使得所述第一相干光和第二相干光的相位差恒定。如此一来，当第一相干光和第二相干光进行干涉形成干涉光时，干涉光的波峰的光强度为第一相干光和第二相干光的光强度的叠加，而干涉光的波谷的光强度为第一相干光和第二相干光的光强度的抵消。由于第一相干光和第二相干光的光强度相同，因此干涉光波谷的光强度几乎接近于零，因此，所述调制器的消光比会大大增加。
本申请实施例还提供了一种调制方法，应用于上述的调制器，包括：分束器、第一渐变波导、电光调制器、第二渐变波导、可调光衰减器、相移器和合束器；参考图7，该方法包括：
步骤S701、所述分束器将入射光分束形成第一束光和第二束光；其中，所述第一束光经第一渐变波导进入所述电光调制器，所述第二束光进入所述可调光衰减器；
这里，第一束光和第二束光的强度相同。
步骤S702、所述电光调制器对经所述第一渐变波导进入所述电光调制器的所述第一束光进行调制，得到第一相干光，所述第一相干光经所述第二渐变波导进入所述合束器；
步骤S703、所述可调光衰减器对所述第二束光进行强度衰减，所述相移器对经强度衰减后的所述第二束光进行移相，得到第二相干光，所述第二相干光进入所述合束器；
步骤S704、所述第一相干光和所述第二相干光在所述合束器中干涉，形成干涉光。
在一些实施例中，所述可调光衰减器基于所述第一相干光的光强度，对所述第二束光进行强度衰减，使得所述第一相干光和衰减后的所述第二束光的光强度相同。
在一些实施例中，所述相移器基于所述第一相干光的相位，对所述经强度衰减后的第二束光进行相位调节，使得所述第一相干光和第二相干光的相位差恒定，从而实现干涉。
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，可轻易想到变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种调制器，其特征在于，包括：分束器、第一渐变波导、电光调制器、第二渐变波导、可调光衰减器、相移器和合束器；
所述分束器的输入端接入光源，所述分束器的第一输出端与所述第一渐变波导的输入端连接，所述第一渐变波导的输出端与所述电光调制器的输入端连接，所述电光调制器的输出端与所述第二渐变波导的输入端连接，所述第二渐变波导的输出端与所述合束器的第一输入端连接；
所述分束器的第二输出端与所述可调光衰减器的输入端连接，所述可调光衰减器的输出端与所述相移器的输入端连接，所述相移器的输出端与所述合束器的第二输入端连接，所述合束器的输出端输出干涉光。
2.根据权利要求1所述的调制器，其特征在于，
所述分束器，用于将入射光分束形成第一束光和第二束光；其中，所述第一束光经第一渐变波导进入所述电光调制器，所述第二束光进入所述可调光衰减器；
所述电光调制器，用于对经所述第一渐变波导进入所述电光调制器的所述第一束光进行调制，得到第一相干光，所述第一相干光经所述第二渐变波导进入合束器；
所述可调光衰减器，用于对所述第二束光进行强度衰减，使得所述第一相干光与衰减后的所述第二束光的光强度之差在预设范围内；
所述相移器，用于对衰减后的第二束光进行移相，得到第二相干光，所述第二相干光进入所述合束器；
所述合束器，用于使所述第一相干光和所述第二相干光发生干涉，形成干涉光。
3.根据权利要求1所述的调制器，其特征在于，所述调制器为马赫-曾德尔干涉仪型调制器；
所述马赫-曾德尔干涉仪型调制器的第一干涉臂包括所述第一渐变波导、所述电光调制器和所述第二渐变波导；
所述马赫-曾德尔干涉仪型调制器的第二干涉臂包括所述可调光衰减器和所述相移器。
4.根据权利要求1所述的调制器，其特征在于，
所述第一渐变波导，用于将所述分束器的第一输出端的波导模场转换为所述电光调制器的波导模场；
所述第二渐变波导，用于将所述电光调制器的波导模场转换为所述合束器的第一输入端的波导模场。
5.根据权利要求2所述的调制器，其特征在于，所述可调光衰减器，用于基于所述第一相干光的光强度，对所述第二束光进行强度衰减，使得所述第一相干光和衰减后的所述第二束光的光强度相同。
6.根据权利要求1至5任一项所述的调制器，其特征在于，所述第一渐变波导和所述第二渐变波导的形状为锥形；
所述第一渐变波导的宽度沿光传输方向由窄变宽；
所述第二渐变波导的宽度沿光传输方向由宽变窄。
7.根据权利要求1至5任一项所述的调制器，其特征在于，所述电光调制器为光子晶体调制器。
8.根据权利要求1至5任一项所述的调制器，其特征在于，所述相移器为热相移器。
9.一种调制方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述调制器，该方法包括：
所述分束器将入射光分束形成第一束光和第二束光；其中，所述第一束光经第一渐变波导进入所述电光调制器，所述第二束光进入所述可调光衰减器；
所述电光调制器对经所述第一渐变波导进入所述电光调制器的所述第一束光进行调制，得到第一相干光，所述第一相干光经所述第二渐变波导进入合束器；
所述可调光衰减器对所述第二束光进行强度衰减，所述相移器对经强度衰减后的所述第二束光进行移相，得到第二相干光，所述第二相干光进入所述合束器；
所述第一相干光和所述第二相干光在所述合束器中干涉，形成干涉光。
10.根据权利要求9所述的调制方法，其特征在于，所述可调光衰减器基于所述第一相干光的光强度，对所述第二束光进行强度衰减，使得所述第一相干光和衰减后的所述第二束光的光强度相同。
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