CN115524795A - 光信号接收单元、发送单元、芯片及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光信号接收单元、发送单元、芯片及处理方法，所述光信号接收单元包括：第一边缘耦合器、一对解复用器和偏振处理器；偏振处理器用于接收第一边缘耦合器发出的光信号，并将第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且两路传输的光信号中的至少一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式；解复用器包括至少两个传输通道，并用于将两路中的其中一路所传输的光信号分解成不同波长的光信号。本发明通过至少保证到达解复用器的光信号中至少一路为由基本横磁模式的波导所传输的光信号，能降低工艺敏感度。

Description

光信号接收单元、发送单元、芯片及处理方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光信号接收单元、发送单元、芯片及处理方法。

背景技术

为了满足更大信息容量和更快传输速率的需求和发展趋势，波分复用(wavelength division multiplex，WDM)技术被提出，其关键器件是波分复用器(Mux)和解复用器(Demux)。与此同时，硅基光电子芯片凭借成熟的CMOS工艺可以实现各种光器件的开发和集成，能够有效降低光通信中模块的成本以及实现模块的小型化。基于级联马赫曾德尔干涉仪(The Mach-Zehnder interferometer，MZI)结构的硅基波分(解)复用器以优良的性能被广泛研究。以四通道的解复用器Demux为例，目前本技术领域人员的常规技术手段是将硅基光电子芯片的接收端设计为如图1所示的结构框图，该接收端包含边缘耦合器101(edge coupler，EC)、偏振旋转分束器102(polarization splitterand rotator，PSR)、TE模式的波导103、解复用器A104、解复用器A105以及PD阵列106，所述解复用器A和所述解复用器B均为四通道，即可用于将一束光分为4个不同波长的光信号。所述TE模式为基本横电模式(Basic horizontal electric mode，TE)。图1所示的硅基光电子芯片的接收端的工作原理为：PSR将经过具有两个偏振正交模式的波导所传输的光信号转换为两路偏振正交模式均为TE模式的波导所传输的光信号，所以解复用器A和解复用器B均需要基于TE模式进行结构设计，但是该结构对工艺的变化很敏感，例如，当波导的尺寸发生变化时，会使Demux的整体性能恶化，例如通道带宽减小，通道串扰增大，光插损受影响，以及通道中心波长偏移等，这会大大降低器件的良率。并且常用的PSR器件尺寸一般较大，大约几百微米长，设计难度大，不利于硅光芯片的小型化，并且接收端整体性能受PSR的损耗、偏振消光比等性能参数的限制。

因此，本发明提出了一种光信号接收单元、发送单元、芯片及处理方法，以降低Mux和Demux的工艺敏感程度。

发明内容

本发明提供了一种光信号接收单元、发送单元、芯片及处理方法，以解决现有技术中基于级联马赫曾德尔干涉仪(The Mach-Zehnder interferometer，MZI)结构的Mux和Demux的工艺敏感程度较高的技术问题。

第一方面，本发明提供一种光信号接收单元，包括：第一边缘耦合器、一对解复用器和偏振处理器；所述偏振处理器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路传输的光信号中的至少一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式；所述解复用器包括至少两个传输通道，并用于将所述两路中的其中一路所传输的光信号分解成不同波长的光信号。

其有益效果在于：相比于现有技术中到达解复用器的光信号均为通过基本横电模式(Basic horizontal electric mode，TE)的波导所传输的光信号，本发明则至少保证到达解复用器的光信号中至少一路为由基本横磁模式的波导所传输的光信号，能降低工艺敏感度。

可选地，所述偏振处理器包括：偏振分束器；所述偏振分束器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路中的一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式、所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横电模式。其有益效果在于：通过所述偏振处理器取缔现有技术中的PSR，能够降低整体面积，有利于硅芯片的小型化。

可选地，所述偏振处理器包括：偏振分束器和偏振旋转器；所述偏振分束器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路中的一路上用于传输的光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式、所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横电模式；所述偏振旋转器用于将所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式。其有益效果在于：通过将到达解复用器的光信号均为通过基本横磁模式的波导所传输的光信号，大大降低了工艺敏感度。

可选地，所述光信号接收单元，还包括：光电探测阵列，所述光电探测阵列用于接收所述解复用器发出的光信号，并转换为光电流，以完成光信号至电信号的转换。

可选地，所述解复用器包括：至少一个工艺敏感抑制单元，所述工艺敏感抑制单元包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第一光波导延迟线和第二光波导延迟线；所述第一光波导延迟线的一端连接所述第一定向耦合器的第一端，所述第一光波导延迟线的另一端连接所述第二定向耦合器的第二端；所述第二光波导延迟线的一端连接所述第一定向耦合器的第三端，所述第二光波导延迟线的另一端连接所述第二定向耦合器件的第四端。

可选地，所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器中的波导的宽度的取值范围在1.3-2.5微米。其有益效果在于：目前常用的所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器中的波导的宽度为0.7-0.8微米，其工艺敏感度较高，本发明通过所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器中的波导的宽度的取值范围在1.3-2.5微米降低了工艺敏感度。

可选地，所述第一光波导延迟线和所述第二光波导延迟线中的波导的宽度的取值范围在1.3-2.5微米。

第二方面，本发明提供一种硅基光电子芯片，包括：至少一个光信号接收单元。其有益效果可参见第一方面的有益效果。

第三方面，本发明提供一种光信号发送单元，包括：至少一个模式转换单元和波分复用器；所述模式转换单元用于将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式；所述波分复用器用于接收至少一个模式转换单元发出的光信号，并将所接收到的光信号合成一束光信号。

其有益效果在于：降低工艺敏感度。

可选地，所述模式转换单元包括：光源、第二边缘耦合器、电光调制器、偏振旋转器；所述光源用于发出光信号；所述第二边缘耦合器用于接收所述光源发出的、且经偏振正交模式为基本横电模式的波导传输的光信号；所述电光调制器用于对所述第二边缘耦合器发出的光信号进行电光调制；所述偏振旋转器用于接收经过所述电光调制器调制后的所述第二边缘耦合器发出的光信号，并用于将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式。其有益效果在于：有效降低工艺敏感度。

第四方面，本发明提供一种光信号的处理方法，应用于如第一方面中任一项所述的光信号接收单元，包括：提供所述光信号接收单元，所述光信号接收单元包括第一边缘耦合器、一对解复用器和偏振处理器；所述第一边缘耦合器接收经过具有两个偏振正交模式的波导所传输的光信号；所述偏振处理器接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路传输的光信号中的至少一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式；所述解复用器包括至少两个传输通道，并将所述两路中的其中一路所传输的光信号分解成不同波长的光信号。

第五方面，本发明提供一种光信号的处理方法，应用于如第三方面中任一项所述的光信号发送单元，包括：提供所述光信号发送单元，所述光信号发送单元包括至少一个模式转换单元和波分复用器；所述模式转换单元将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式；所述波分复用器接收至少一个模式转换单元发出的光信号，并将所接收到的光信号合成一束光信号。

关于第四方面和第五方面的有益效果可参见其他方面的有益效果。

附图说明

图1为一种硅基光电子芯片的接收端的结构框图；

图2为一种基于级联MZI结构的波分(解)复用器结构示意图；

图3为本发明提供的一种光信号接收单元结构示意图；

图4为本发明提供的一种波导等效折射率随氮化硅波导宽度灵敏度变化的曲线图；

图5为本发明提供的一种基于级联MZI结构的波分(解)复用器结构实施例示意图；

图6为本发明提供的一种TM模式下光波导延迟线的波导宽度变化对波分(解)复用器的光谱的影响示意图；

图7为本发明提供的一种TE模式下光波导延迟线的波导宽度变化对波分(解)复用器的光谱的影响示意图；

图8为本发明提供的一种由硅材料制成的波导的等效折射率随温度灵敏度变化的曲线图；

图9为本发明提供的一种硅基光电子芯片实施例结构示意图；

图10为本发明提供的又一种硅基光电子芯片实施例结构示意图；

图11为本发明提供的一种光信号发送单元结构示意图；

图12为本发明提供的再一种硅基光电子芯片实施例结构示意图；

图13为本发明提供的一种光信号的处理方法的流程示意图；

图14为本发明提供的又一种光信号的处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一种”、“该”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个或两个以上(包含两个)。术语“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“连接”包括直接连接和间接连接，除非另外说明。“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本申请实施例中，“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

图2示出了一种MZI结构，所述MZI结构包含两个定向耦合器和两个光波导延迟线，即包括定向耦合器A201、定向耦合器B202、光波导延迟线203和光波导延迟线204，其中，光波导延迟线203和光波导延迟线204具有不同的长度，从而提供MZI上下臂的相位差。一般情况下，定向耦合器和光波导延迟线的设计选用基于TE模式的单模波导，但是在工艺制作的过程中，波导宽度的波动范围在设计值的±10％，这样会影响定向耦合器两个输出端口的分光比例，以及MZI上下臂的相位差，从而会使Mux或Demux的整体性能恶化，例如通道带宽减小，通道串扰增大，光插损受影响，以及通道中心波长偏移。

为了解决上述问题，本发明提供了一种光信号接收单元，如图3所示，所述光信号接收单元包括：第一边缘耦合器301、偏振处理器302、第一解复用器3031、第二解复用器3032；所述偏振处理器302用于接收所述第一边缘耦合器301发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器301发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路传输的光信号中的至少一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式；所述第一解复用器3031和第二解复用器3032均包括至少两个传输通道，并用于将所述两路中的其中一路所传输的光信号分解成不同波长的光信号。

相比于现有技术中到达解复用器的光信号均为通过基本横电模式(Basichorizontal electric mode，TE)波导所传输的光信号，本发明则至少保证到达解复用器的光信号中至少一路为由基本横磁模式的波导所传输的光信号，能降低工艺敏感度。

在一些实施例中，所述偏振处理器包括：偏振分束器；所述偏振分束器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路中的一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式、所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横电模式。通过所述偏振处理器取缔现有技术中的PSR，能够降低整体面积，有利于硅芯片的小型化。

在一些实施例中，所述偏振处理器包括：偏振分束器和偏振旋转器；所述偏振分束器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路中的一路上用于传输的光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式、所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横电模式；所述偏振旋转器用于将所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式。通过将到达解复用器的光信号均为通过基本横磁模式的波导所传输的光信号，大大降低了工艺敏感度。

在一些实施例中，所述光信号接收单元，还包括：光电探测阵列(Photo-DiodeArray，PDArray)，所述光电探测阵列用于接收所述解复用器发出的光信号，并转换为光电流，以完成光信号至电信号的转换。所述光电探测阵列又称为PD阵列。

在一些实施例中，所述解复用器包括：至少一个工艺敏感抑制单元，所述工艺敏感抑制单元包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第一光波导延迟线和第二光波导延迟线；所述第一光波导延迟线的一端连接所述第一定向耦合器的第一端，所述第一光波导延迟线的另一端连接所述第二定向耦合器的第二端；所述第二光波导延迟线的一端连接所述第一定向耦合器的第三端，所述第二光波导延迟线的另一端连接所述第二定向耦合器件的第四端。所述第一光波导延迟线和所述第二光波导延迟线的宽度均相比于现有技术中解复用器内的延迟线的宽度宽。在一些具体的实施例中，所述第一光波导延迟线和所述第二光波导延迟线的宽度均相比于现有技术中解复用器内的延迟线的宽度相比于现有技术扩大了2倍-3倍。

在一些实施例中，所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器中的波导的宽度的取值范围在1.3-2.5微米。目前常用的所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器中的波导的宽度为0.7-0.8微米，其工艺敏感度较高，本发明通过所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器中的波导的宽度的取值范围在1.3-2.5微米降低了工艺敏感度。

示例性地，Mux或Demux通道中心的波长λ与波导宽度w的关系可以用Δλ/Δw表示，波导等效折射率n随氮化硅波导宽度w灵敏度的变化关系可以用dn/dw表示，而Δλ/Δw∝dn/dw。图4以氮化硅材料的波导为例，显示了波导等效折射率随氮化硅波导宽度灵敏度(dn/dw)的曲线图，从图中可以看出，随着波导宽度的增加，dn/dw值越小，意味着波导对宽度越不敏感。优选地，构成第一定向耦合器、第二定向耦合器、第一光波导延迟线和第二光波导延迟线的波导宽度为2微米，此时，波导敏感度非常低，且在2微米附近的波导的敏感度基本稳定。在波导宽度为2微米时，TE模式和TM模式下的dn/dw基本相同。因此，MZI的光波导延迟线可以考虑采用宽波导的设计以降低对波导宽度的敏感性。进而本发明提供了一种解复用器或波分复用器，以解复用器为例，所述解复用器包括改进的MZI，改进的MZI的结构如图5所示，改进的MZI包括第一定向耦合器501、第二定向耦合器502、第一光波导延迟线503和第二光波导延迟线504。第一定向缘耦合器501、第二定向耦合器502、第一光波导延迟线503和第二光波导延迟线504的波导均基于TM模式设计，且第一定向耦合器501、第二定向耦合器502均包括两条波导。所述第一光波导延迟线503和所述第二光波导延迟线504的波导的宽度相比于现有技术扩大了2倍-3倍，优选的实施例为第一光波导延迟线503和第二光波导延迟线504的波导的宽度相比于现有技术扩大了2、2.5倍或3倍，降低了MZI结构中光波导延迟线的工艺敏感度，进而降低了解复用器的工艺敏感度。但是因为定向耦合器要考虑分光的问题，第一定向耦合器501和第二定向耦合器502的波导一般选用单模波导进行传输，因此波导宽度不能太大，所述第一定向耦合器501和第二定向耦合器502的波导宽度一般控制在1.3-2.5um，在这个波导宽度的范围内，从图4中，我们可以观察到TM模式下的波导的dn/dw更小，意味着TM模式下的波导对宽度更不敏感。在一些优选的实施例中，所述第一定向耦合器501和第二定向耦合器502的波导宽度为1.3um、1.5um、1.7um、2.0um、2.3或2.5um。因此，基于TM模式设计MZI的定向耦合器和光波导延迟线，通过级联MZI实现TM模的Mux或Demux,这样可以降低波导宽度的波动对Mux或Demux器件性能的影响。图6和图7分别是TE、TM模式下MZI光波导延迟线波导宽度的变化对光谱中心波长的影响，波导宽度每增加100nm，在TE模式下，Mux或Demux光谱的中心波长会红移1.5nm，在TM模式下，Mux或Demux光谱的中心波长红移1nm，因此采用TM模式设计的Demux，光谱中心波长对波导宽度的敏感度会降低。

此外，如图8所示为由硅材料制成的波导的等效折射率随温度灵敏度(dn/dT)变化的曲线图，从图中可以看出，TM模式相较于TE模式，硅波导对温度的敏感性也降低。因此在Mux或Demux中采用TM模式设计，可以降低器件对温度的敏感度。一般Mux或Demux会在MZI上下臂中引入热调相器，采用TM模设计，由于器件对温度敏感度降低，可以降低热调相器的功耗。

基于上述任一项实施例所提供的光信号接收单元，本发明提供一种硅基光电子芯片，包括：至少一个光信号接收单元。

为了更加详细的介绍本发明所提供的硅基光电子芯片，在此进行具体实例。

实施例一：

如图9所示，该实施例适用于硅基光电子芯片的接收端，光纤中的光经过边沿边缘耦合器C901耦合进入硅光芯片，此时的光信号由一路包含TE模式和TM模式的波导传输，然后经过偏振分束器(Polarizing beam splitter，PS)902将其分成被仅包含TE模式的波导9032传输和仅包含TM模式的波导9031传输，分别经解复用器C904和解复用器D905分波之后，输出每一路中均包含四种不同波长的光信号，并进入第一PD阵列906。由于第一PD阵列906可以设计成对波导的偏振正交模式不敏感的结构，因此解复用器C和解复用器D可以分别基于TE模式、TM模式进行设计。相较于图1所示的常用系统，该系统结构中不再使用PSR，并且一般PS比PSR尺寸更小，插损更小，利于器件的小型化，且简化了设计。同时，采用了TM模式的Demux，可降低器件对工艺的敏感度，提升良率。

实施例二：

如图10所示，该实施例同样适用于硅基光电子芯片的接收端，与实施例1相比，该实施例中的两个解复用器，即解复用器E1006和解复用器F1005，都采用了TM模式设计的波导。光纤中的光经过边沿边缘耦合器D1001耦合进入硅光芯片，在经过偏振分束器1002分束之后，在包含TE模式的波导1032的这一路中引入一个偏振旋转器1004(Polarizingrotator，PR)，将TE模式的波导转变成TM模式的波导。本实施例相较于图1，通过PS和PR配合取代了PSR，但是整体尺寸和设计难度都会有所降低。另外，采用波导偏振正交模式为TM模式的Demux，降低了对工艺的敏感度，可提升良率。

本发明还提供一种光信号发送单元，具体地，上述任一项实施例所述的光信号接收单元可以用来接收由所述光信号发送单元所发出的光信号。所述光信号发送单元，如图11所示，包括：至少一个模式转换单元1101和波分复用器1102；所述模式转换单元1101用于将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式；所述波分复用器1102用于接收至少一个模式转换单元发出的光信号，并将所接收到的光信号合成一束光信号。本发明所提供的光信号发送单元与上述任一项实施例所述的光信号接收单元属于一个总的发明构思，都是将现有技术中常规的技术手段，即全部使用基本横电模式的波导传输光信号，换成了使用基本横磁模式的波导传输光信号。

在一些实施例中，所述模式转换单元包括：光源、第二边缘耦合器、电光调制器、偏振旋转器；所述光源用于发出光信号；所述第二边缘耦合器用于接收所述光源发出的、且经偏振正交模式为基本横电模式的波导传输的光信号；所述电光调制器用于对所述第二边缘耦合器发出的光信号进行电光调制；所述偏振旋转器用于接收经过所述电光调制器调制后的所述第二边缘耦合器发出的光信号，并用于将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式。

所述光信号发送单元也可以构成又一种硅基光电子芯片的实施例，具体为：

实施例三：

如图12所示，该实施例适用于硅基光电子芯片的发送端，该硅基光电子芯片包括第一光源1201、第二光源1202、第三光源1203、第四光源1204、边缘耦合器E1205、边缘耦合器F1206、边缘耦合器G1207、边缘耦合器H1208、第一电光调制器1209、第二电光调制器1210、第三电光调制器1211、第四电光调制器1212、偏振旋转器A1213、偏振选准器B1214、偏振旋转器C1215、偏振旋转器D1216以及波分复用器1217，所述波分复用器1217共获取由上述器件构成的四路传输的光信号，其中波分复用器1217的波导采用TM模式设计，偏振旋转器A1213、偏振选准器B1214、偏振旋转器C1215和偏振旋转器D1216分别将经过相应电光调制器发送过来的光信号的传输波导由TE模式变成TM模式。

本发明中任一项实施例中所用的波导包括但不仅限于硅波导、氮化硅波导、氮氧化硅波导、铌酸锂波导、磷化铟波导、氧化铝波导、聚合物波导或其他高于氧化硅折射率材料的波导。

本发明所提出的MZI结构，不仅可以应用在波分复用器或解复用器中，也可以拓展到其他应用中，包括并不限于可调滤波器、激光器谐振腔、色散补偿器。

基于上述任一项实施例所提供的光信号接收单元，本发明提供一种光信号的处理方法，如图13所示，包括：

S1301、提供所述光信号接收单元，所述光信号接收单元包括第一边缘耦合器、一对解复用器和偏振处理器；

S1302、所述偏振处理器接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路传输的光信号中的至少一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式；

S1303、所述解复用器包括至少两个传输通道，并将所述两路中的其中一路所传输的光信号分解成不同波长的光信号。

基于上述任一项实施例所提供的光信号发送单元，本发明提供一种光信号的处理方法，如图14所示，包括：

S1401、提供所述光信号发送单元，所述光信号发送单元包括至少一个模式转换单元和波分复用器；

S1402、所述模式转换单元将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式；

S1403、所述波分复用器接收至少一个模式转换单元发出的光信号，并将所接收到的光信号合成一束光信号。

以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种光信号接收单元，其特征在于，包括：第一边缘耦合器、一对解复用器和偏振处理器；

所述偏振处理器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路传输的光信号中的至少一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式；

所述解复用器包括至少两个传输通道，并用于将所述两路中的其中一路所传输的光信号分解成不同波长的光信号。

2.根据权利要求1所述的光信号接收单元，其特征在于，所述偏振处理器包括：偏振分束器；

所述偏振分束器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路中的一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式、所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横电模式。

3.根据权利要求1所述的光信号接收单元，其特征在于，所述偏振处理器包括：偏振分束器和偏振旋转器；

所述偏振分束器用于接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路中的一路上用于传输的光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式、所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横电模式；

所述偏振旋转器用于将所述两路中的另一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式。

4.根据权利要求2或3所述的光信号接收单元，其特征在于，还包括：光电探测阵列，所述光电探测阵列用于接收所述解复用器发出的光信号，并转换为光电流，以完成光信号至电信号的转换。

5.根据权利要求1所述的光信号接收单元，其特征在于，所述解复用器包括：至少一个工艺敏感抑制单元，所述工艺敏感抑制单元包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第一光波导延迟线和第二光波导延迟线；

所述第一光波导延迟线的一端连接所述第一定向耦合器的第一端，所述第一光波导延迟线的另一端连接所述第二定向耦合器的第二端；

所述第二光波导延迟线的一端连接所述第一定向耦合器的第三端，所述第二光波导延迟线的另一端连接所述第二定向耦合器件的第四端。

6.根据权利要求5所述的光信号接收单元，其特征在于，所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器中的波导的宽度的取值范围在1.3-2.5微米。

7.根据权利要求5所述的光信号接收单元，其特征在于，所述第一光波导延迟线和所述第二光波导延迟线中的波导的宽度的取值范围在1.3-2.5微米。

8.一种硅基光电子芯片，其特征在于，包括：至少一个光信号接收单元。

9.一种光信号发送单元，其特征在于，包括：至少一个模式转换单元和波分复用器；

所述模式转换单元用于将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式；

所述波分复用器用于接收至少一个模式转换单元发出的光信号，并将所接收到的光信号合成一束光信号。

10.根据权利要求9所述的光信号发送单元，其特征在于，所述模式转换单元包括：光源、第二边缘耦合器、电光调制器、偏振旋转器；

所述光源用于发出光信号；

所述第二边缘耦合器用于接收所述光源发出的、且经偏振正交模式为基本横电模式的波导传输的光信号；

所述电光调制器用于对所述第二边缘耦合器发出的光信号进行电光调制；

所述偏振旋转器用于接收经过所述电光调制器调制后的所述第二边缘耦合器发出的光信号，并用于将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式。

11.一种光信号的处理方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任一项所述的光信号接收单元，包括：

提供所述光信号接收单元，所述光信号接收单元包括第一边缘耦合器、一对解复用器和偏振处理器；

所述偏振处理器接收所述第一边缘耦合器发出的光信号，并将所述第一边缘耦合器发出的光信号转换为两路传输的光信号，且所述两路传输的光信号中的至少一路上用于传输光信号的波导的偏振正交模式为基本横磁模式；

所述解复用器包括至少两个传输通道，并将所述两路中的其中一路所传输的光信号分解成不同波长的光信号。

12.一种光信号的处理方法，其特征在于，应用于如权利要求9所述的光信号发送单元，包括：

提供所述光信号发送单元，所述光信号发送单元包括至少一个模式转换单元和波分复用器；

所述模式转换单元将传输光信号的波导的偏振正交模式由基本横电模式变为基本横磁模式；

所述波分复用器接收至少一个模式转换单元发出的光信号，并将所接收到的光信号合成一束光信号。

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