JP2013502613A - シリコンベースの光学変調器用最新型変調フォーマット - Google Patents
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Abstract
【選択図】図7
Description
本出願は、2009年8月19日に出願された米国暫定特許出願第61/235,106号及び2010年6月16日に出願された米国暫定特許出願61/355,374号の利益を主張する。両出願とも、引用によって個々に組み込まれる。
本発明は、シリコンベースの光学変調器に関し、特に、シリコンベースの変調器独自の特性に関連する性能の問題(例えば、減衰)に取り組むように選択された組み合わせで、マルチビット入力データ信号を別々の変調器セグメントを駆動する複数の信号にマッピングするのにデジタルエンコーダを使用するセグメント化したシリコンベースの光学変調器に関する。
Pout=Pin/2(1+cosΔφ)
で与えられる。ここで、Poutは変調器からの出力電力であり、Poは入力電力であり、Δφは2本のアーム(例えば、図3の変調器10のアーム16及び18)間の正味光学位相差である。この結果、光学出力電力レベルは、2本のアーム間の正味位相シフトφの値を変えることで制御される。図4は、この関係をプロットしたものであり、2本のアーム間の位相シフトの関数としての出力電力を示す(「1」の出力は、最大出力電力Poutに関連し、「0」出力は、最小出力電力Poutに関連する)。すなわち、変調器の2本のアーム間の異なる位相シフトが、建設的干渉(例えば「1」)又は相殺的干渉(例えば「0」)のいずれかを提供する。図示しておらず、説明はないが、変調器などの実装において、DCセクションを利用して、このアームを光学的にバランスさせており、図4に示す転送曲線に沿って所望の位置に操作ポイントを設定することができると解される。
Claims (10)
- N−ビットの電気データ信号を変調光学出力信号に変換するシリコンベースの光学変調装置において:
連続波(CW)光学入力信号を受信する入力導波部分と;
前記入力導波部分の出力に接続された、前記CW光学入力信号を1対のCW光学信号に分割する入力光学スプリッタと;
前記入力光学スプリッタの出力に接続された一対の光学導波路であって、前記一対のCW光学信号の伝達を支持する一対の変調器アームを形成し、少なくとも一方の変調器アームが複数のM個の変調器セグメントに区分けされた、一対の光学導波路と;
前記N−ビットの電気データ信号を、前記複数のM変調セグメント用の複数M個の駆動信号に、M≧2N/2で変換し、当該複数M個の駆動信号が前記シリコンベースの光学変調装置に関連する減衰を補償するように選択されている、デジタルエンコーダと;
前記一対の変調光学信号を、変調した光学出力信号に組み入れる出力光学コンバイナと;
前記変調した光学出力信号の伝達をサポートするために、前記出力光学コンバイナの出力に接続された出力導波部分と;
を具えることを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。 - 請求項1に記載のシリコンベースの光学変調装置において、各変調器アームが複数M個の変調器セグメントに区分けされており、前記デジタルエンコーダが複数M対の駆動信号を提供することを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。
- 請求項2に記載のシリコンベースの光学変調装置において、前記複数M対の駆動信号が、複数M対の相補駆動信号を具えることを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。
- 請求項1に記載のシリコンベースの光学変調装置において、前記変調装置が更に、前記出力導波部分に沿って配置されており、前記デジタルエンコーダからの駆動信号出力によって制御される複数の位相変調セグメントを具えることを特徴とする光学変調装置。
- 請求項1に記載のシリコンベースの光学変調装置において、前記複数M個の駆動信号が、複数のデジタル信号を具えることを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。
- 請求項5に記載のシリコンベースの光学変調装置において、前記複数のデジタル信号が、複数のCMOS対応のデジタル信号を具えることを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。
- 請求項1に記載のシリコンベースの光学変調装置において、前記複数の変調器セグメントが、前記シリコンベースの変調装置に関連する減衰の存在下で、所定の光学変調振幅(OMA)を提供するように選択された、組み合わせた長さLを示すように構成されていることを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。
- 請求項1に記載のシリコンベースの光学変調装置において、前記複数の変調器セグメントが、前記シリコンベースの変調装置に関連する減衰の存在下で、所定の消光比を提供するように選択された、組み合わせた長さLを示すように構成されていることを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。
- 請求項1に記載のシリコンベースの光学変調装置において、前記複数のセグメントが、組み合わせた長さLを示すように構成されており、ここで、個々のセグメントの長さはL/2n、n=1、2、3、・・・に基づくことを特徴とするシリコンベースの光学変調装置。
- シリコンベースの直交振幅変調(QAM)光学装置において:
連続波(CW)光学入力信号を受信する入力導波部分と;
前記入力導波部分の出力に接続された、前記CW光学入力信号を1対のCW光学信号に分割する入力光学スプリッタと;
前記入力光学スプリッタの出力に接続された一対の光学導波路アームと;
前記一対の光学導波路アームのうちの第1の光学導波路アームであって、
前記CW光学信号の第1の部分の伝達をサポートする第1の変調器アーム対を作る第1の光学スプリッタであって、前記第1の変調器アーム対の各変調アームが第1の複数のM変調器セグメントに区分けされている、第1の光学スプリッタと;
QAMデータ信号を第1の複数のM変調器セグメント用の第1の複数のM駆動信号に変換する第1のデジタルエンコーダであって、前記第1の複数のM駆動信号が、前記シリコンベースの光学変調装置に関連する減衰を補償するように選択されている、第1のデジタルエンコーダと;
前記第1の変調器アーム対の各変調器アームに沿って伝達する変調光学信号を組み合わせる第1の光学コンバイナと;
を具える第1の光学導波路アームと;
前記1対の光学導波路アームの第2の光学導波路アームであって、更に、
前記CW光学信号の第2の部分の伝達をサポートする第2の変調器アーム対を作る第2の光学スプリッタであって、前記第2の変調器アーム対の各変調器アームが第2の複数のM変調器セグメントに区分けされている、第2の光学スプリッタと;
QAMデータ信号を第2の複数のM変調器セグメント用の第2の複数のM駆動信号に変換する第2のデジタルエンコーダであって、前記第2の複数のM駆動信号が、前記シリコンベースの光学変調装置に関連する減衰を補償するように選択されている、第2のデジタルエンコーダと;
前記第2の変調器アーム対の各変調器アームに沿って伝達する変調光学信号を組み合わせる第2の光学コンバイナと;
を具える第2の光学導波路アームと;
前記第2の光学コンバイナの出力に配置したπ/2位相シフト素子と;
前記第1及び第2の光学コンバイナの出力における変調光学信号対を、QAM変調光学出力信号に組み合わせる出力光学コンバイナと;
前記QAM変調光学出力信号の伝達をサポートする前記出力光学コンバイナの出力に接続した出力導波路部分と;
を具えることを特徴とするシリコンベースの直交振幅変調(QAM)光学装置。
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