專利名稱：多波長光調變器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多波長光調變器，尤指一種可提供可積體化于單一芯 片上的多波長光調變器。
背景技術：
傳統的數據傳輸，不論是服務器之間、計算機之間、機板之間、ic之間、芯片之間、芯片內部子系統之間，都是使用電導線傳輸電子訊號，然而在CPU的主頻越來越高、以及電導線的線寬越來越窄的情況下，物理極限已在眼前，因此使用光纖與光元器件來傳輸數據的光互連技術，是目前 最有效而且可行的方法。目前服務器之間與計算機之間的光互連已經被實現，然而其光電組件，依舊是分立的組件，至于在未來，機板之間、ic之間、芯片之間、芯片內部子系統之間的光互連，其使用的光組件，必須被積體化在一個芯片 上，以縮小體積，與降低成本。一般的光組件，主要是應用在光纖通信上，都是屬于尺寸較大的分立 組件，而且主動與被動組件，使用的基材與材料并不相同，要將不同的光 組件積體化到一個硅芯片上，光路的布局、光組件的改良、以及組件之間 的整合，是最為關鍵的一環。現有的積體化多波長光傳送接收系統為其中的核心系統，而多波長光 調變器為其中的核心組件，然而因光組件的尺寸限制，目前仍是分立組 件，故，并無法符合實際使用時所需。 發明內容-本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種 可積體化于單一芯片上的多波長光調變器。為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是 一種多波長光 調變器，其包括一成對波長多工器及一光調變器，該成對波長多工器具有一輸入端、 一輸出端、至少一第一輸出波導及至少一第一輸入波導；該光調變器具有至少一光調變單元。本發明的成對波長多工器可使用反射式星形耦合器的波導數組光柵組 件及反射式光柵組件兩種結構，其中，本發明的反射式星形耦合器的波導 數組光柵組件系由一輸入端、 一輸出端、 一第一反射式星形耦合器、 一數 組波導及一第二反射式星形耦合器等組成，該反射式星形耦合器系將現有 的星形耦合器改良，使得耦合器的長度大幅縮減，以縮短波導數組光柵組 件的尺寸。另本發明的反射式光柵組件由一輸入端、 一輸出端、二鏡面光柵及二 凹鏡面所組成，藉由多次鏡面光柵反射，將不同波長的光分開，再由凹面 鏡面，將不同波長的光聚焦到輸出波導，而將波長分開。而本發明的光調變器由至少一光調變單元所構成，該光調變單元主要 分為光柵式光調變單元及雙環形共振腔式光調變單元兩種結構，其中，該 光柵式光調變器可由至少一光柵結構及一耦光結構所組成，該光柵結構由 一周期性變化的波導結構或折射率所形成，將特定波長的光反射，而該耦 光結構可為一方向耦合器結構、 一多模干涉結構、 一馬赫一任德干涉儀結 構或一多模干涉輔助方向耦合器結構。該方向耦合器結構暨光柵式光調變單元系由一輸入波導，將光耦合至 后端兩平行波導中，再將光耦合至特定輸出波導；該多模干涉結構暨光柵 式光調變單元系由一輸入波導，將光傳進后端多模干涉區，透過模態干涉，將光耦合至特定輸出波導；該馬赫一任德干涉儀結構暨光柵式光調變 單元系由一輸入波導，透過一 3dB方向耦合結構，將光耦合至作用區兩波 導中，經過相位控制，再透過另一 3dB方向耦合結構，將光耦合至特定輸 出波導；以及該多模干涉輔助方向耦合器結構暨光柵式光調變單元系由一 輸入波導，將光耦合至后端兩平行波導中，而在兩平行波導中間，加入至 少一多模千涉結構，使得光耦合效率提升，再將光耦合至特定輸出波導。將上述光柵結構與耦光結構結合，即可讓未經過相位改變時的特定波 長光反射，此時輸出波導為邏輯"0"，反光調變訊號輸出波導為邏輯 "1"，經過相位改變后，反射光的頻帶已偏移，因此原來波長的光將不會 反射，而完全傳輸至輸出波導，此時輸出波導為邏輯"l"，反光調變訊號 輸出波導為邏輯"0"，因此可以將電訊號轉換成光訊號。本發明的雙向雙環形共振腔式光調變器，由一直波導與一同心圓的兩 環形耦合結構組成，系由一輸入波導，將光耦合至兩環形耦合結構的共振 腔中，此時輸出波導為邏輯"0"，經過相位改變后，共振頻率已偏移，因 此原來波長的光將不會耦合至共振腔中，而完全傳輸至輸出波導，此為邏 輯"l"，因此可以將電訊號轉換成光訊號。而雙環形共振腔利用兩共振腔 之間的耦合結構，增大操作頻帶寬，使可操作波長增加。本發明的多波長光調變器適用多種波長，邏輯"0"隔絕度高，抗噪聲能力佳，且本發明的多波長光調變器總長可小于2mm，總寬度小于4micron，具有短且細小的優點。
圖1是本發明的基本架構示意圖。圖2是本發明的反射式星形耦合器的波導數組光柵組件結構示意圖。 圖3是本發明的反射式光柵組件結構示意圖。圖4是本發明的方向耦合器結構暨光柵式光調變單元的結構示意圖。 圖5是本發明的多模干涉器結構暨光柵式光調變單元的結構示意圖。 圖6是本發明的馬赫一任德干涉儀結構暨光柵式光調變單元的結構示 意圖。圖7是本發明的多模干涉輔助方向耦合器暨光柵式光調變單元的結構 示意圖。圖8是本發明的雙向雙環形共振腔式光調變單元的結構示意圖。圖9是本發明的頻譜與特性模擬圖。標號說明成對波長多工器l 輸入端ll 輸出端12 第一輸出波導13 第一輸入波導14反射式星形耦合器的波導數組光柵組件1 a 輸入端lla 輸出端12a 第一輸出波導13 a 第一輸入波導14 a第一反射式星形耦合器15 a第二反射式星形耦合器15 b數組波導151鏡面152 a 、 152 b 、 152 c 152 d反射式光柵組件1b 輸出端12 b 第一輸入波導14 b 凹鏡面17 a 、 17 b 光調變單元21 方向耦合器結構暨光柵式光調變單元2i a 多模干涉器結構暨光柵式光調變單元21 b 馬赫一任德干涉儀結構暨光柵式光調變單元21 c 第二輸入波導211a、 211 b、 211c 第二輸出波導212a、 212 b、 212 c 光柵結構213a、 214 a 、 213 b、 213 c 、 214 c 方向耦合器結構215 a 第一平行波導2151 a第二平形波導2152 a 調變區域2153 a多模干涉器結構215 b 調變區域2153 b馬赫一任德干涉儀結構215 c第一平行波導2151c 第二平行波導2152 c 調變區域2153 c第一 3dB方向耦合器結構2154 c 第二 3dB方向耦合器結構2155 c 反光調變訊號輸出波導216 a 、 216 b、 216 c 多模干涉輔助方向耦合器暨光柵式光調變單元21 d 第二輸入波導211 d 第二輸出波導212 d反光調變訊號輸出波導216d光柵結構213d、 214 d 多模干涉輔助方向耦合器結構22 第一平行波導221 第二平行波導222多模干涉區223雙向雙環形共振腔式光調變單元23直波導231 第三輸入波導2311第三輸出波導2312 第一環形波導233第二環形波導234 第一環形共振腔耦合結構235 a 第二環形耦合結構235 b 調變區域2353反光調變訊號輸出波導236 仿真曲線4、 具體實施方式
-請參閱圖1所示，為本發明的基本架構示意圖。如圖所示本發明的多波長光調變器，由一 2X2N成對波長多工器1及一光調變器2所組成。該成對波長多工器1具有一輸入端1 1、 一輸出端l 2、至少一第一 輸出波導l 3及至少一第一輸入波導1 4所組成，而該成對波長多工器l 可為一經改良的反射式星形耦合器的波導數組光柵組件或一反射式光柵組 件，此外，亦可使用現有的波導數組光柵組件為成對波長多任務器l ，其 中，該成對波長多工器l將1XN波長多工器(如波導數組光柵)取成對輸 入與輸出，但主體結構未改變。該光調變器2由至少一光調變單元2l所構成，該光調變單元2l為 一光柵式光調變單元或一雙環形共振腔式光調變單元，該光柵式光調變單 元可為一方向耦合器結構暨光柵式光調變單元、 一多模干涉器結構暨光柵 式光調變單元、 一馬赫一任德干涉儀結構暨光柵式光調變單元或一多模干 涉輔助方向耦合器暨光柵式光調變單元。該成對波長多工器1的輸入端1 l接收光源，該光源被成對波長多工 器l分成N個頻帶，然后每一頻帶由第一輸出波導l 3傳輸至該光調變器 2的光調變單元2 1，經該光調變單元2 l加以調變，取反射后的調變訊 號，由反光調變訊號輸出波導216連接該成對波長多工器1的第一輸入 波導l 4，將不同波長的光場分別調變成光訊號，且由第一輸入波導l 4 反向傳輸至成對波長多工器l ，再由輸出端l 2輸出。如此，可藉由一成 對波長多工器1及一光調變器2即可產生各種波長的光訊號，整體尺寸更 加縮短，并可達到積體化于單一芯片上。請參閱圖2所示，為本發明的反射式星形耦合器的波導數組光柵組件 結構示意圖。如圖所示本發明的成對波長多工器可為反射式星形耦合器的波導數組光柵組件l a，該反射式星形耦合器的波導數組光柵組件1 a 由一輸入端1 1 a 、 一輸出端1 2 a 、 一第一反射式星形耦合器1 5 a 、 至少一數組波導15 1、 一第二反射式星形耦合器1 5 b 、至少一第一輸 出波導l 3 a及至少一第一輸入波導l 4 a所組成，其中，該第一、二反 射式星形耦合器1 5 a 、 1 5 b由改良現有的星形耦合器而成，而該第 一、二反射式星形耦合器1 5 a 、 1 5 b分別具有二鏡面1 5 2 a 、 15 2b、及152c、 152d，并由數組波導1 5 1連接，該第一反射式 星形耦合器l 5 a的另一端與輸入端l 1 a及輸出端l 2 a連接，該第二 反射式星形耦合器l 5 b的另一端與第一輸出波導1 3 a及第一輸入波導 1 4 a連接，而該輸入端l 1 a由至少一輸入波導構成，該輸出端l 2 a 由至少一輸出波導構成。當光源由該輸入端l 1 a進入時，系于第一反射式星形耦合器1 5 a 產生光場傳播，在碰到第一反射式星形耦合器1 5 a的二鏡面l 5 2 a、 1 5 2 b時產生反射并且光場模態尺寸持續增大，最后耦合至數組波導l 5 1，而經過數組波導l 5 l產生相位差之后，再經過第二反射式星形耦 合器l 5 b將光場聚焦并經其鏡面l 5 2 c、 15 2 d產生反射至第一輸 出波導l 3 a，且使不同波長的光分開。其中，第一、二反射式星形耦合 器1 5 a 、 1 5 b的二鏡面152a、 152b、及152c、 152d 可為一蝕刻面、 一蝕刻面加高反射涂層、 一蝕刻面加金屬、 一光子晶體 (Photonic Crystal)或一光柵等。而上述由第一、二反射式星形耦合器 1 5 a、 15 b所構成的反射式星形耦合結構其長度大幅縮減，進而可縮 短波導數組光柵組件的尺寸。請參閱圖3所示，為本發明的反射式光柵組件結構示意圖。如圖所 示本發明的成對波長多工器可為反射式光柵組件1b，該反射式光柵組 件1 b由一輸入端1 1 b 、 一輸出端1 2 b 、 二鏡面光柵1 6 a 、 16 b 、 二凹鏡面1 7 a 、 1 7 b 、至少一第一輸出波導1 3 b及至少一第一 輸入波導l 4 b構成，其中，該輸入端l 1 b由至少一輸入波導構成，該 輸出端l 2 b由至少一輸出波導構成。當光源由輸入端l 1 b進入，透過凹鏡面l 7a形成平行光，再于反射式光柵組件1 b內產生光場傳播，然而碰到二鏡面光柵1 6 a 、 16b 時，該光場系包括不同波長的光，而各波長的光的反射角度亦不同，因此藉由二鏡面光柵l 6 a、 1 6 b產生多次反射之后，光場分為至少一光路 徑，每一光路徑的波長皆不同，再透過凹鏡面l 7b，使各光路徑產生光場 集中，分別聚焦到各第一輸出波導1 3 b，如此即可將不同波長的光分 開。如此，本發明的反射式光柵組件l b具有超短小的尺寸，且容易積體 化。本發明的光調變單元由一周期性變化的波導結構或折射率所形成，將 特定波長的光反射。請參閱圖4所示，為本發明的方向耦合器結構暨光柵式光調變單元的結構示意圖。如圖所示本發明的光調變單元可為一方向耦合器結構暨光柵式光調變單元21a，該方向耦合器結構暨光柵式光調變單元21a是至少 由一第二輸入波導2 1 1 a、 一第二輸出波導2 1 2 a、至少一光柵結構 2 1 3 a 、 2 1 4 a 、 一方向耦合器結構2 1 5 a的耦光結構及一反光調 變訊號輸出波導2 1 6 a構成。當使用方向耦合器結構暨光柵式光調變單 元2 1 a時，是由第二輸入波導2 1 1 a接收輸出自成對波長多工器的未 調變連續波光源，在進入方向耦合器結構2 1 5 a后，光場逐漸由方向耦 合器結構2 1 5 a的第一平行波導2 1 5 1 a耦合到第二平形波導2 1 5 2 a，最后由第二輸出波導2 1 2 a輸出；而二光柵結構2 1 3 a、 2 1 4 a分別置于第一平行波導2 1 5 1 a及第二平行波導2 1 5 2 a上，且 光場于方向耦合器結構2 1 5 a進行耦合時將產生變化，即當光場光波長 不在光柵結構2 1 3 a 、 2 1 4 a的反射波段內時，光柵結構2 1 3 a 、 2 1 4 a不發生作用，使光場由第二輸出波導2 1 2 a輸出，此時輸出光 場光能量為100%，其訊號為邏輯"1"。反之，當光場光波長在光柵結構2 1 3 a、 2 14 a的反射波段內 時，光柵結構2 1 3 a、 2 14 a即發生作用，光場將逐漸被光柵結構2 1 3 a 、 2 1 4 a反射，最后耦合到反光調變訊號輸出波導2 1 6 a ，其 光訊號為邏輯"1"，而第二輸出波導2 1 2a所輸出光場光能量則為0%， 其訊號為邏輯"0"。欲使光場由第二輸出波導2 1 2 a輸出，系固定光場光波長，透過該光調變單元2 1 a的調變區域2 1 5 3 a，使光柵結構2 1 3 a、 2 14 a的反射波段改變，即可讓光場穿透并由第二輸出波導21 2 a輸出，使第二輸出波導2 1 2 a所輸出的光訊號為邏輯"1"，同時 反光調變訊號輸出波導2 1 6 a訊號則為邏輯"0";但亦可能再被光柵結 構2 1 3 a 、 2 1 4 a反射，由反光調變訊號輸出波導2 1 6 a輸出，使 第二輸出波導2 1 2 a訊號為邏輯"0"，而反光調變訊號輸出波導2 1 6a訊號為邏輯"1"，因此可將電訊號轉變為光訊號。請參閱圖5所示，為本發明的多模干涉器結構暨光柵式光調變單元的 結構示意圖。如圖所示本發明的光調變單元可為一多模干涉器結構暨光 柵式光調變單元21b，其是至少由一第二輸入波導2 1 1 b、 一第二輸出 波導2 1 2 b 、至少一光柵結構2 1 3 b 、 一為多模干涉器結構2 1 5 b 的耦光結構及一反光調變訊號輸出波導2 1 6 b構成。當使用多模干涉器 結構暨光柵式光調變單元2 1 b時，系由第二輸入波導2 1 1 b接收輸出 自成對波長多工器的未調變連續波光源，在進入多模干涉器結構2 1 5 b 的多模干涉區內之后，光場將由單模態轉變為多模態，各模態之間彼此干 涉，最后自我成像，耦合到第二輸出波導2 1 2 b并由其輸出，其中，光 柵結構2 1 3 b設置于多模干涉器結構2 1 5 b的多模干涉區上，使光場 在多模干涉器結構2 1 5 b進行耦光過程產生變化，當光場光波長不在光 柵結構2 1 3 b的反射波段時，則光柵結構2 1 3 b不發生作用，并由第 二輸出波導2 1 2 b輸出，此時輸出光場光能量為100%，訊號為邏輯"1 "反之，當光場光波長在光柵結構2 1 3 b的反射波段內時，光柵結構2 1 3 b即發生作用，光場將逐漸被光柵結構2 1 3 b反射，最后耦合到 反光調變訊號輸出波導2 1 6 b，其訊號為邏輯"1"，而第二輸出波導21 2 b所輸出光場光能量則為0%，其訊號為邏輯"0"。欲使光場由第二 輸出波導2 1 2b輸出，系固定光場光波長，透過該光調變單元2 1 b的 調變區域2 1 5 3 b，將光柵結構2 1 3 b的反射波段改變，即可讓光場 穿透并由第二輸出波導2 1 2 b輸出，其訊號為邏輯"1"，同時于反光調 變訊號輸出波導2 1 6 b則其訊號為邏輯"0";但亦可能再被反射至反光調變訊號輸出波導2 1 6 b，此時反光調變訊號輸出波導2 1 6 b訊號為 邏輯"1"，而第二輸出波導2 1 2 b訊號為邏輯"0"，因此可將電訊號 轉變為光訊號。請參閱圖6所示，為本發明的馬赫一任德干涉儀結構暨光柵式光調變 單元的結構示意圖。如圖所示本發明的光調變單元可為一馬赫一任德干 涉儀結構暨光柵式光調變單元21c，系至少由一第二輸入波導2 1 1 c、 一第二輸出波導2 1 2 c 、至少一光柵結構2 1 3 c 、 2 1 4 c 、 一為馬 赫一任德干涉儀結構2 1 5 c的耦光結構及一反光調變訊號輸出波導2 1 6 c構成。當使用馬赫一任德干涉儀結構暨光柵式光調變單元2 lc時， 系由第二輸入波導211c接收輸出自成對波長多工器的未調變連續波光 源，在進入馬赫一任德干涉儀結構2 1 5 c后，光場透過第一 3dB方向耦 合器結構2 1 5 4 c ，該第一 3dB方向耦合器結構2 1 5 4 c將光場平均 分光到馬赫一任德干涉儀結構2 1 5 c的第一平行波導2 1 5 1 c及第二 平行波導2 1 5 2 c，經相位控制，最后透過第二 3dB方向耦合器結構21 5 5 c將光場耦合到第二輸出波導2 1 2 c并由其輸出，其中，光柵結 構2 1 3 c、 2 14 c分別置于第一平行波導2 1 5 1 c及第二平行波導2 1 5 2 c上，于是光場在馬赫一任德干涉儀結構2 1 5 c進行耦光時將 產生變化，當光場光波長不在光柵結構2 1 3 c、 2 14 c的反射波段 時，光柵結構2 1 3 c、 2 14 c將不發生作用，使光場由第二輸出波導 2 1 2 c輸出，其輸出光場光能量為100%，訊號為邏輯"1"。反之，當光場光波長位在光柵結構2 1 3 c、 2 14 c的反射波段 時，光柵結構2 1 3 c、 2 14 c則發生作用，光場將逐漸被光柵結構2 1 3 c 、 2 1 4 c反射，最后耦合到反光調變訊號輸出波導2 1 6 c ，其 訊號為邏輯"1"，而此時第二輸出波導2 1 2 c內輸出光場光能量則為 0%，其訊號為邏輯"0"。欲使光場由第二輸出波導2 1 2 c輸出，系固定 光場光波長，透過該光調變單元2 1 c的調變區域2 1 5 3 c，將光柵反 射波段改變，即可讓光場穿透并由第二輸出波導2 1 2 c輸出，其訊號為 邏輯"1"，而反光調變訊號輸出波導2 1 6 c則為邏輯"0";但亦可能 再被反射到反光調變訊號輸出波導2 1 6 c，此時反光調變訊號輸出波導2 16c訊號為邏輯"1"，而第二輸出波導212c為邏輯"0"。如 此，則可將電訊號轉變為光訊號。請參閱圖7所示，為本發明的多模干涉輔助方向耦合器暨光柵式光調 變單元的結構示意圖。如圖所示本發明的光調變單元可為一多模干涉輔 助方向耦合器暨光柵式光調變單元21d，由一方向耦合器結構暨光柵式 光調變單元2 1 a (如圖4所示)與多模干涉輔助方向耦合器結構2 2所 構成，將多模干涉輔助方向耦合器2 2取代方向耦合器暨光柵式光調變單 元中的方向耦合器結構2 1 5 a (如圖4所示)，可使得光調變單元的總長 度再縮短。本發明的多模干涉輔助方向耦合器暨光柵式光調變單元21d系由一 第二輸入波導2 1 1 d 、 一第二輸出波導2 1 2 d 、 二光柵結構2 1 3 d 、 2 1 4 d 、 一反光調變訊號輸出波導2 1 6 d及一多模干涉輔助方向 耦合器結構2 2所構成，其中，多模干涉輔助方向耦合器結構2 2具有第 一平行波導2 2 l及第二平行波導2 2 2及至少一多模干涉區2 2 3所組 成，而多模干涉區2 2 3置于第一平行波導2 2 l及第二平行波導2 2 2 之間，而每一多模干涉區2 2 3長度不等。該多模干涉輔助方向耦合器暨光柵式光調變單元21d系由第二輸入 波導2 1 1 d接收輸出自成對波長多工器的未調變連續波光源，在進入多 模干涉輔助方向耦合器結構2 2后，光場逐漸由多模干涉輔助方向耦合器 結構2 2的第一平行波導2 2 1耦合到第二平形波導2 2 2,最后由第二 輸出波導2 1 2 d輸出，而二光柵結構2 1 3 d 、 2 14 d分別置于第一 平行波導2 2 l及第二平行波導2 2 2上，而光場則于多模干涉輔助方向 耦合器結構2 2進行耦合時產生變化。請參閱圖8所示，為本發明的雙向雙環形共振腔式光調變單元的結構 示意圖。如圖所示本發明的雙向雙環形共振腔式光調變單元2 3系由一 具第三輸入波導2 3 11及一第三輸出波導2 3 12的直波導2 3 1 、 一 第一環形波導2 3 3 、 一第二環形波導2 3 4及一反光調變訊號輸出波導 2 3 6構成，其中，該第一環形波導2 3 3是利用單模波導環繞成圈所形 成，再與直波導2 3 l產生耦合，形成第一環形共振腔耦合結構2 3 5a，另于第一環形波導2 3 3內，增設一第二環形波導2 3 4，該第一環形 波導2 3 3及另一第二環形波導2 3 4形成第二環形耦合結構2 3 5 b 。 當使用雙環形共振腔式光調變單元2 3時，系由第三輸入波導2 3 11接收輸出自成對波長多工器的未調變連續波光源，在進入第一環形共振 腔耦合結構2 3 5 a后，當光場光波長在雙環形共振頻率頻帶內，則光場 被耦合至共振腔內，而第三輸出波導2 3 1 2無光場輸出，其訊號為邏輯"0"，并藉由雙向傳輸，利用反光調變訊號輸出波導2 3 6 ，將雙環形共 振腔內的共振光場耦合出來，產生反光調變訊號，如此可同時提供正反光 調變訊號。另，欲使光場由第三輸出波導2 3 1 2輸出，則需另加一電壓或一電 流于調變區域2 3 5 3，則波導折射率被改變，于是共振頻帶產生偏移， 光場無法被耦合至共振腔內，于是光場被傳導至第三輸出波導2 3 12， 其訊號為邏輯"l"，因此可將電訊號轉變為光訊號。而本發明的雙向雙環 形共振腔式光調變單元的操作頻帶較寬，適合多波長使用。請參閱圖9所示，為本發明的頻譜與特性模擬圖。如圖所示本發明 的多波長光調變器由成對波長多工器及光調變器構成，其中，該成對波長 多工器可為一反射式星形耦合器的波導數組光柵組件或一反射式光柵組 件，而該光調變器由至少一光調變單元組成，該光調變單元可為一方向耦 合器結構暨光柵式光調變單元、 一多模干涉器結構暨光柵式光調變單元、 一馬赫一任德干涉儀結構暨光柵式光調變單元、 一多模干涉輔助方向耦合 結構暨光柵式光調變單元或一雙向雙環形共振腔式光調變單元，并可透過 一電壓或一電流將耦合區內光柵結構的折射率改變，使得反射波段偏移， 以讓光場通過光柵與否，于是在每一光調變單元的輸出波導形成邏輯"1" 與"0"的光訊號。圖中仿真曲線4表示該光柵結構的折射率未改變前光調變器的傳輸波 段，而仿真曲線5則表示該光柵結構的折射率調變后光調變器的傳輸波 段；由此可知，當操作波段固定時，該邏輯光訊號可藉該光柵結構的傳輸 波段予以調變。故，本發明之多波長光調變器于傳輸能量12dB時可操作波 段高于1.5rnn，適用多種波長，邏輯"0"隔絕度高，抗噪聲能力佳，且本發明的多波長光調變器總長可小于2mm，總寬度小于4 micron，具有短 且細小的優點。綜上所述，本發明的多波長光調變器可有效改善現有技術的種種缺 點，適用多種波長，邏輯"0"隔絕度高，抗噪聲能力佳，且本發明的多波 長光調變器總長可小于2mm，總寬度小于4 micron，具有短且細小的優 點，進而使本發明能更進步、更實用、更符合使用者的所須，依法提出專 利申請。惟以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明 實施的范圍；故，凡依本發明申請專利范圍及發明說明書內容所作的簡單 的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋的范圍內。
權利要求
1. 一種多波長光調變器，其特征在于其包括一成對波長多工器及一光調變器，該成對波長多工器具有一輸入端、一輸出端、至少一第一輸出波導及至少一第一輸入波導；該光調變器具有至少一光調變單元。
2、 根據權利要求1所述的多波長光調變器，其特征在于所述成對波 長多工器為反射式星形耦合器的波導數組光柵組件或反射式光柵組件。
3、 根據權利要求2所述的多波長光調變器，其特征在于所述反射式 星形耦合器的波導數組光柵組件系至少由一第一反射式星形耦合器、 一第 二反射式星形耦合器及至少一數組波導組成。
4、 根據權利要求3所述的多波長光調變器，其特征在于所述第一、 二反射式星形耦合器分別具有二鏡面。
5、 根據權利要求4所述的多波長光調變器，其特征在于所述鏡面為 蝕刻面、蝕刻面加高反射涂層、蝕刻面加金屬、光子晶體或光柵中的一 種。
6、 根據權利要求2所述的多波長光調變器，其特征在于所述反射式 光柵組件具有二鏡面光柵及二凹鏡面，該鏡面光柵及凹鏡面為蝕刻面、蝕 刻面加高反射涂層、蝕刻面加金屬、光子晶體或光柵中的一種。
7、 根據權利要求1所述的多波長光調變器，其特征在于所述成對波 長多工器為波導數組光柵組件。
8、 根據權利要求1所述的多波長光調變器，其特征在于所述光調變 單元為光柵式光調變單元結構、或雙環形共振腔式光調變單元結構。
9、 根據權利要求8所述的多波長光調變器，其特征在于所述光柵式 光調變單元結構系由一光柵結構、至少一耦光結構、 一第二輸入波導、一 第二輸出波導、及一反光調變訊號輸出波導構成。
10、 根據權利要求9所述的多波長光調變器，其特征在于所述耦光 結構為方向耦合器結構、多模干涉器結構、馬赫一任德干涉儀結構、或多 模干涉輔助方向耦合結構中的一種。
全文摘要
本發明公開了一種多波長光調變器，由成對波長多工器與光調變器所組成，而成對波長多工器可使用本發明的反射式星形耦合器的波導數組光柵組件及反射式光柵組件兩種結構，而光調變器由多個光調變單元組成，光調變單元可使用光柵式光調變器及雙環形共振腔式光調變器兩種結構，由上述構成的多波長光調變器具有適用多種波長，且邏輯“0”隔絕度高，抗噪聲能力佳，且本發明的多波長光調變器總長可小于2mm，總寬度小于4micron，具有短且細小的優點，并可應用在所有有關光及電組件與系統中。
文檔編號H04B10/12GK101276023SQ20071003465
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月30日 優先權日2007年3月30日
發明者盧鴻智 申請人:盧鴻智