一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件的制作方法

技术特征：
1.一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：包括用于接收需要进行色散补偿的光信号输入的输入波导(1)，输入波导(1)将接收到的光信号输入到第一级光开关(2)；包括对输入的光信号选择是否进行本级补偿的各级光开关(2)，除了第一级光开关(2)以外的其他级光开关(2)均接收经前一级光开关(2)过来的经过补偿或者未经过补偿的输入光信号；包括对经光开关(2)选择不进行本级补偿的光信号直接输入下一级光开关(2)的各级连接波导(5)；包括对经光开关(2)选择进行本级补偿的光信号进行色散补偿处理的光栅反射组件；包括用于输出最终补偿后的完整输出光信号的输出波导(8)，输出波导(8)接收最后一级光开关(2)过来的经过补偿或者未经过补偿的输出光信号。2.根据权利要求1所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：第n级光开关(2)的一个输出端经2
n
‑1个光栅反射组件和第n 1级光开关(2)的一个输入端连接，第n级光开关(2)的另一个输出端经连接波导(5)直接和第n 1级光开关(2)的另一个输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：最后一级光开关(2)的一个输出端经一个光栅反射组件和一根输出波导(8)连接，最后一级光开关(2)的另一个输出端经连接波导(5)和另一根输出波导(8)连接，所述的光栅反射组件上设置有用于热光效应进行色散调控的加热金属(7)。4.根据权利要求1所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：每个光栅反射组件均具体包括：包括将进行本级补偿的光信号输入到啁啾布拉格光栅(6)的光栅输入波导(3)，光栅输入波导(3)输入端作为光栅反射组件的输入端，光栅输入波导(3)的输出端连接到啁啾布拉格光栅(6)的一端；包括对进行本级补偿的光信号进行色散补偿后反射回到光栅输入波导(3)的啁啾布拉格光栅(6)；包括利用模式调控将经啁啾布拉格光栅(6)色散补偿反射回到光栅输入波导(3)的光信号进行分离接收进而输出的下载波导(4)，下载波导(4)布置于光栅输入波导(3)侧旁且和光栅输入波导(3)耦合，下载波导(4)的输出端作为光栅反射组件的输出端。5.根据权利要求4所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：所述的模式调控是利用啁啾布拉格光栅(6)对输入的光信号进行模式转化，再将光栅输入波导(3)输入一种传导模式的光信号转化为另一种传导模式的光信号进而反射回到光栅输入波导(3)，最后利用针对另一种传导模式设计的下载波导(4)下载分离获得反射回到光栅输入波导(3)中的另一种传导模式的光信号。6.根据权利要求4所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：所述的啁啾布拉格光栅(6)为光栅段宽度渐变的布拉格光栅，以实现输入的光信号中不同波长的信号部分在不同的光栅段反射，对不同波长对应的信号部分产生不同的时延，进而产生不同波长对应信号间的时延差，从而进行色散补偿。7.根据权利要求4所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：所
述的啁啾布拉格光栅(6)沿光信号传输方向的各个光栅段的宽度依次逐渐变大或逐渐变小，光栅段宽度沿光信号输入方向逐渐变大实现正色散补偿；光栅段宽度沿光信号输入方向逐渐变小实现负色散补偿。8.根据权利要求4所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：所述的啁啾布拉格光栅(6)通过切趾的方式去除直波导与光栅连接部分突变引起的时延谱波动，经过切趾的光栅侧壁实现从直波导到光栅齿的平缓过度。9.根据权利要求4所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：所述的加热金属(7)布置于最后一级光开关(2)输出端所连接的光栅反射组件中的啁啾布拉格光栅(6)正上方，加热金属(7)为沿啁啾布拉格光栅(6)光栅段宽度变化方向自身宽度非均匀的整块加热金属结构，加热金属(7)两端分别连接到电压源的两端，使得在啁啾布拉格光栅(6)的不同光栅段处加热金属(7)所产生的加热功率不同，对啁啾布拉格光栅(6)施加的温度沿光信号传输方向呈梯度分布，利用热光效应实现啁啾布拉格光栅(6)的波导等效折射率同样呈梯度分布，实现对不同波长延时的微调进而微调调节色散补偿值。10.根据权利要求1所述的一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件，其特征在于：所述的输入波导(1)、光开关(2)、光栅输入波导(3)、下载波导(4)、连接波导(5)、啁啾布拉格光栅(6)和输出波导(8)均置于衬底硅上，采用单片集成制作，其芯层材料也均为硅。

技术总结
本发明公开了一种数模结合式级联可调硅基色散补偿器件。利用布置宽度渐变的啁啾布拉格光栅器件的色散补偿特性对光信号进行片上色散补偿，通过光开关将多级啁啾布拉格光栅串联，通过模式调控的方式将光栅输入输出信号分离；最后一级上方布有加热金属的啁啾布拉格光栅，加热金属宽度也渐变实现温度沿光栅呈梯度分布，以达到通过热光效应对单个光栅的色散补偿值进行精密调控。本发明结合数字式与模拟式级联补偿光栅布局，同时实现大范围、高精度的光信号色散调控，进而降低光信号在通信系统中的误码率，提高光信号质量。提高光信号质量。提高光信号质量。


技术研发人员：戴道锌 刘姝君
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.06.15
技术公布日：2021/10/23