首页 > 摄影电影 专利正文
复用应用中的多级布拉格光栅的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

复用应用中的多级布拉格光栅的制作方法

本公开中提出的实施例总体涉及光复用,并且更具体地,涉及使用多级布拉格光栅的波分复用(WDM)。

背景技术

WDM方案通过光承载介质(例如光波导或光纤)支持多个信道。WDM方案通常通过波长之间的间隔来进行区分。例如,“普通”WDM系统支持间隔240纳米(nm)的2个信道,粗WDM(CWDM)系统支持间隔20nm的多达十八(18)个信道,密集WDM(DWDM)系统支持间隔0.4nm的多达八十(80)个信道。由于波长间隔的原因,CWDM系统往往比DWDM系统具有更大的容忍度,并且不需要高精度的激光源。因此,CWDM系统往往更便宜且功耗更低。

附图说明

因此,通过可以详细理解本公开的上述特征的方式,通过参考实施例可以拥有对上面简要概括的本公开的更具体的描述,一些实施例在附图中示出。然而,要注意的是,附图说明了典型的实施例,因此不应被认为是限制性的;其他同样有效的实施例也被考虑在内。

图1是根据一个或多个实施例的示例性光学装置的图。

图2是根据一个或多个实施例的具有多级布拉格光栅的示例性解复用器的图。

图3是示出根据一个或多个实施例的示例性布拉格光栅的操作的曲线图。

图4是示出根据一个或多个实施例的具有不同侧壁波纹周期的布拉格光栅的图。

图5和图6是根据一个或多个实施例的示例性基于绝缘体上硅(SOI)的光波导的图。

图7和图8是示出根据一个或多个实施例的示例性布拉格光栅的操作的曲线图。

图9是根据一个或多个实施例的具有多级布拉格光栅的示例性复用器的图。

图10是示出根据一个或多个实施例的示例性布拉格光栅的操作的曲线图。

图11示出了根据一个或多个实施例的使用多个布拉格光栅的解复用方法。

图12和图13是根据一个或多个实施例的具有多级布拉格光栅的示例性复用器的图。

图14示出了根据一个或多个实施例的使用多个布拉格光栅的复用方法。

为了便于理解,在可能的情况下使用了相同的附图标记来表示附图共有的相同元件。预期在一个实施例中公开的元件可以有益地用于其他实施例中而无需具体叙述。

具体实施方式

概述

在一个实施例中,一种光学装置包括至少第一级的第一布拉格光栅。第一布拉格光栅被配置为透射接收到的光信号的第一组两个波长并反射第二组两个波长。光学装置还包括第二级的第二布拉格光栅。第二布拉格光栅被配置为透射第一组两个波长中的一个并反射第一组两个波长中的另一个。光学装置还包括第二级的第三布拉格光栅。第三布拉格光栅被配置为透射第二组两个波长中的一个并且反射第二组两个波长中的另一个。

在另一实施例中,一种光学装置包括多个发射器和复用器,复用器包括第一布拉格光栅,具有与所述多个发射器中的第一发射器耦合的第一输入端口、与所述多个发射器中的第二发射器耦合的第一添加端口、以及被配置为输出包括第一组两个波长的第一光信号的第一输出端口。复用器还包括第二布拉格光栅,具有与所述多个发射器中的第三发射器耦合的第二输入端口、与所述多个发射器中的第四发射器耦合的第二添加端口、以及被配置为输出包括第二组两个波长的第二光信号的第二输出端口。复用器还包括第三布拉格光栅,具有被配置为接收所述第一组两个波长的第三输入端口、被配置为接收所述第二组两个波长的第三添加端口、以及被配置为输出包括所述第一组两个波长和所述第二组两个波长的第三光信号的第三输出端口。

在另一实施例中,一种光学装置包括多个接收器和解复用器,解复用器包括第一布拉格光栅,具有被配置为接收光信号的第一输入端口、被配置为传输所述光信号的第一波长和第二波长的第一分出端口、以及被配置为传输所述光信号的第三波长和第四波长的第一输出端口。解复用器还包括第二布拉格光栅,具有被配置为接收所述第一波长和所述第二波长的第二输入端口、被配置为将所述第一波长传输到所述多个接收器中的第一接收器的第二分出端口、以及被配置为将所述第二波长传输到所述多个接收器中的第二接收器的第二输出端口。解复用器还包括第三布拉格光栅,具有与所述第一输出端口耦合的第三输入端口、被配置为将所述第三波长传输到所述多个接收器中的第三接收器的第三分出端口、以及被配置为将所述第四波长传输到所述多个接收器中的第四接收器的第三输出端口。

示例实施例

为了实现具有小尺寸的基于WDM的光收发器模块,光复用和解复用(mux/demux)功能可以在光收发器模块的光子集成电路(IC)中实现(或与其集成)。利用光复用和解复用的低光损耗更优选于支持低功率光通信系统。此外,具有平顶通带的光复用和解复用有利于消除对激光器的温度控制,并将降低光通信系统的总功耗。

根据本文描述的实施例,复用器和/或解复用器包括布置成多级的多个布拉格光栅。以WDM解复用器为例,第一级的第一布拉格光栅用于透射复用光信号的第一组两个波长并反射第二组两个波长。第二级的第二布拉格光栅将第一组两个波长中的一个透射到第一接收器,并将第一组两个波长中的另一个反射到第二接收器。第二级的第三布拉格光栅将第二组两个波长中的一个透射到第三接收器,并将第二组两个波长中的另一个反射到第四接收器。在一些实施例中,多个布拉格光栅形成在硅光子芯片的光波导中。在一些实施例中,第一布拉格光栅包括不同的侧壁波纹周期,其中每个侧壁光栅反射相应的波长。

有利地,使用多级布拉格光栅为复用器和/或解复用器提供了相对平顶的通带,并且可以用于消除对激光源的温度控制和/或降低光学装置的功耗。此外,布拉格光栅能够实现非常低的插入损耗,使得复用器和/或解复用器具有低插入损耗,例如小于1分贝(dB)。此外,使用多级布拉格光栅允许第二级布拉格光栅具有更宽的通带和更大的制造公差。

图1是根据一个或多个实施例的示例性光学装置的图100。在一些实施例中,光学装置代表集成到硅光子芯片中的光收发器模块。还设想了光学装置的其他实现方式。

光学装置包括多个发射器105-1、105-2、105-3、...、105-M(统称发射器105),其经由相应的多个光链路110-1、110-2、110-3、...、110-M(统称光链路110)向复用器115提供光信号。在一些实施例中,每个发射器105包括产生具有相应波长的相应光信号(例如,未调制连续波(CW)光信号)的激光源。光信号的波长可以根据预定义的复用方案(例如WDM、DWDM或CWDM)来选择。每个发射器105还可以包括被配置为调制相应光信号的光调制器,并且还可以包括用于进一步处理相应光信号的电路。在一些实施例中,光链路110是形成在硅光子芯片中的光波导。在其他实施例中,光链路110是光纤。

复用器115将若干光信号组合成复用光信号,该复用光信号输出到光链路120上。在一些实施例中,复用器115包括CWDM复用器,但也考虑使用其他WDM方案的实现方式。在一些实施例中,光链路120是形成在硅光子芯片中的光波导。在其他实施例中,光链路120是光纤。

解复用器125经由光链路120与复用器115以通信方式耦合。解复用器125将光链路120传输的复用光信号解复用成多个光信号。在一些实施例中,解复用器125包括CWDM解复用器,但也设想了其他实现方式。多个光信号从解复用器125经由相应的多个光链路130-1、130-2、130-3、...、130-N(统称光链路130)提供给多个接收器135-1、135-2、135-3、...、135-N(统称接收器135)。在一些实施例中,光链路130是形成在硅光子芯片中的光波导。在其他实施例中,光链路130是光纤。在一些实施例中,每个接收器135包括用于解调相应光信号的光解调器,并且可以进一步包括用于进一步处理相应光信号的电路。

在一些实施例中,并且如将更详细地讨论的,复用器115和/或解复用器125包括被布置在多个级别中的相应布拉格光栅。有利地,使用多级布拉格光栅为复用器115和/或解复用器125提供了相对平顶的通带,并且可用于消除对发射器105的激光源的温度控制和/或减少光学装置的功耗。此外,布拉格光栅能够实现非常低的插入损耗,使得复用器115和/或解复用器125具有小于1dB的插入损耗。

图2是根据一个或多个实施例的具有多级布拉格光栅的示例解复用器125的图200。在图200中,解复用器125经由相应的光链路与四(4)个接收器135-1、135-2、135-3、135-4以通信方式耦合。接收器135-1、135-2、135-3、135-4中的每一个可以包括用于进一步处理所接收的具有相应波长的光信号的光解调器和/或电路。如图所示,接收器135-1接收具有波长λ0的第一光信号,接收器135-2接收具有波长λ2的第二光信号,接收器135-3接收具有波长λ1的第三光信号,并且接收器135-4接收具有波长λ3的第四光信号。

解复用器125包括第一布拉格光栅210-1,其包括输入端口IN、分出端口DROP和输出端口OUT。输入端口IN与光链路120耦合。分出端口DROP与第二布拉格光栅210-2耦合,输出端口OUT与第三布拉格光栅210-3耦合。

解复用器125还包括第二布拉格光栅210-2,其包括输入端口IN、添加端口ADD和输出端口OUT。输入端口IN与第一布拉格光栅210-1的分出端口DROP直接耦合。分出端口DROP与接收器135-1耦合,输出端口OUT与接收器135-2耦合。

解复用器125还包括第三布拉格光栅210-3,其包括输入端口IN、添加端口ADD和输出端口OUT。输入端口IN与第一布拉格光栅210-1的输出端口OUT直接耦合。分出端口DROP与接收器135-3耦合,输出端口OUT与接收器135-4耦合。在一些实施例中,第一布拉格光栅210-1、第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3中的每一个包括双模布拉格光栅。

第一布拉格光栅210-1包括在第一级205-1中,其中在光链路120上的单个光信号上承载的四个波长λ0、λ1、λ2、λ3被解复用为两个光信号:包括第一组两个波长λ0、λ2的第一光信号和包括第二组两个波长λ1、λ3的第二光信号。第一光信号从第一布拉格光栅210-1的分出端口DROP输出,第二光信号从第一布拉格光栅210-1的输出端口OUT输出。第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3包含在第二级205-2中,其中第一组两个波长λ0、λ2被解复用为单独的波长,并且第二组两个波长λ1、λ3被解复用成单独的波长。

在一些实施例中,第一组两个波长λ0、λ2对应于彼此不重叠的第一组两个通带,而第二组两个波长λ1、λ3对应于彼此不重叠的第二组两个通带。有利地,对于第一级布拉格光栅(这里,第一布拉格光栅210-1)使用具有不重叠通带的波长改进了从第一级布拉格光栅输出的每个波长处的SNR。

在一些实施例中,第二组两个通带之一出现在第一组两个通带之间。例如,根据CWDM方案,第一组两个通带可以分别以1271nm和1311nm为中心,第二组两个通带可以分别以1291nm(出现在第一组两个通带之间)和1331nm为中心。

第二布拉格光栅210-2的输入端口IN接收波长λ0、λ2。如图所示,输入端口IN与第一布拉格光栅210-1的分出端口DROP直接耦合。第二布拉格光栅210-2将波长λ0、λ2解复用成具有波长λ0的第一光信号和具有波长λ2的第二光信号。

第二布拉格光栅210-2的分出端口DROP与接收器135-1耦合,并且具有波长λ0的第一光信号从分出端口DROP提供给接收器135-1。第二布拉格光栅210-2的输出端口OUT与接收器135-2耦合,并且具有波长λ2的第二光信号从输出端口OUT提供给接收器135-2。

第三布拉格光栅210-3的输入端口IN接收波长λ1、λ3。如图所示,输入端口IN与第一布拉格光栅210-1的输出端口OUT直接耦合。第三布拉格光栅210-3将波长λ1、λ3解复用为具有波长λ1的第三光信号和具有波长λ3的第四光信号。

第三布拉格光栅210-3的分出端口DROP与接收器135-3耦合,并且具有波长λ1的第三光信号从分出端口DROP提供给接收器135-3。第三布拉格光栅210-3的输出端口OUT与接收器135-4耦合,并且具有波长λ3的第四光信号从输出端口OUT提供给接收器135-4。

第一布拉格光栅210-1、第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3可以具有任何合适的实现方式。在一些实施例中,第一布拉格光栅210-1、第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3形成在包括半导体材料的波导层中。在一些实施例中,第一布拉格光栅210-1、第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3包括非对称侧壁光栅。

虽然解复用器125已被描述为具有两个级别(205-1、205-2)的布拉格光栅的4比1(4:1)解复用器,但也预期解复用器125的其他配置。例如,解复用器125可以包括更多或更少数量的布拉格光栅、更多或更少数量的级别,等等。

图3是示出根据一个或多个实施例的示例性布拉格光栅的操作的曲线图300。曲线图300的特征可以与其他实施例结合使用,例如,表示图2的第一布拉格光栅210-1的输出光谱。

在曲线图300中,曲线305表示从第一布拉格光栅210-1的分出端口DROP输出的第一光信号,曲线310表示从第一布拉格光栅210-1的输出端口OUT输出的第二光信号。第一光信号包括以第一波长λ0(这里,1271nm)为中心的第一通带315,和以第二波长λ2(这里,1311nm)为中心的第二通带325。第二光信号包括以第三波长λ1(这里,1291nm)为中心的第三通带320和以第四波长λ3(这里,1331nm)为中心的第四通带330。

如图所示,第一组两个波长λ0、λ2对应于彼此不重叠的第一组两个通带315、325,而第二组两个波长λ1、λ3对应于彼此不重叠的第二组两个通带320、330。有利地,对于第一级布拉格光栅(这里,第一布拉格光栅210-1)使用具有不重叠通带的波长改进了从每个第一级布拉格光栅输出的每个波长处的SNR。例如,不重叠通带的使用针对第二级205-2的布拉格光栅支持更宽的通带,这使得不同波长处的不同光信号更容易区分,并且更耐受制造工艺。

此外,如图所示,第二组两个通带之一(这里,通带320)出现在第一组两个通带315、325之间(例如,通带315、320、325、330的交替布置)。然而,第一布拉格光栅210-1的其他实现方式可以具有不同的通带布置315、320、325、330。例如,第一光信号和/或第二光信号可以具有两个重叠的通带,通带315、320、325、330可以是非交替的,等等。

图4是示出根据一个或多个实施例的具有不同侧壁波纹周期的布拉格光栅的图400。图400的特征可以与其他实施例结合使用。例如,侧壁光栅可由图2的第一布拉格光栅210-1使用,以使经过光波导传播的光410的两个波长通过,两个波长反射。

在图400中,第一侧壁405-1具有第一光栅图案,具有第一波纹周期Λ1和第一深度d1,并且第二侧壁405-2具有第二光栅图案,具有第二波纹周期Λ2和第二深度d2。第一光栅图案和第二光栅图案可以例如通过深入蚀刻到光波导的边缘以沿着光波导的长度产生周期性光栅图案而形成。以此方式,第一侧壁405-1的尺寸被设计为反射特定波长,而第二侧壁405-2的尺寸被设计为反射另一波长。以图3为例,第一侧壁405-1可以反射第一波长λ0并且第二侧壁405-2可以反射第二波长λ2。

光栅图案可以具有任何合适的替代实现方式。例如,可以使用掩埋光栅层形成一个或多个光栅图案。此外,在第一布拉格光栅210-1的长度足够长的情况下(例如,在光纤内实现),侧壁光栅可以彼此间隔开(例如,在沿着第一布拉格光栅的长度的不同位置处)。在一些实施例中,第一布拉格光栅210-1包括两个以上的侧壁光栅以反射两个以上的波长。

图5和6是根据一个或多个实施例的示例性基于绝缘体上硅(SOI)的光波导的图500、600。图500、600的特征可以与其他实施例结合使用。例如,图1的复用器115和/或解复用器125可以使用图500、600中所示的SOI结构在硅光子芯片中实现。

在一些实施例中,硅衬底505包括体硅(Si)衬底,在其中预处理用于要生产的有源光器件(例如激光器、检测器、调制器、吸收器)的一个或多个特征或材料。硅衬底505的厚度可根据具体应用而变化。例如,硅衬底505可以是典型半导体晶片的厚度(例如,100-700微米),或者可以减薄并安装在另一个衬底上。

图500、600各自描绘了硅衬底505、设置在硅衬底505上方的绝缘体层510、以及形成在设置在绝缘体层510上方的波导层520中的光波导515。在一些实施例中,绝缘体层510包括由二氧化硅形成的掩埋氧化物(BOX)层。绝缘体层510的厚度可以根据期望的应用而变化。在一些实施例中,绝缘体层510的厚度范围可以从小于一微米到几十微米。波导层的厚度范围可以从小于100nm到大于一微米。更具体地,波导层的厚度可以在100-300nm之间。

在图600中,光波导515形成为脊形波导,其包括从基部605突出的脊610。脊形波导通常将传播光信号限制在波导层520的一部分内。在一些实施例中,波导层520的厚度在3-5微米之间。在一些实施例中,脊610的宽度(如图所示,在左右方向上)在3-5微米之间。通过这样的尺寸设计,光模的直径可以是4-5微米。

如上所述,可以沿着光波导515的侧壁蚀刻光栅图案以形成复用器115和/或解复用器125的布拉格光栅。

图7和图8是示出根据一个或多个实施例的示例性布拉格光栅的操作的曲线图700、800。曲线图700、800的特征可以与其他实施例结合使用。例如,曲线图700代表图2的第二布拉格光栅210-2的输出光谱,曲线图800代表第三布拉格光栅210-3的输出光谱。

在曲线图700中,曲线705表示从第二布拉格光栅210-2的分出端口DROP输出的第一光信号,曲线710表示从第二布拉格光栅210-2的输出端口OUT输出的第二光信号。第一光信号包括以第一波长λ0(这里,1271nm)为中心的第一通带715和包括第二波长λ2(这里,1311nm)的第二通带325。

在曲线图800中,曲线805表示从第三布拉格光栅210-3的分出端口DROP输出的第一光信号,曲线810表示从第三布拉格光栅210-3的输出端口OUT输出的第二光信号。第一光信号包括以第三波长λ1(这里,1291nm)为中心的第一通带815和包括第四波长λ3(这里,1331nm)的第四通带820。

图9是根据一个或多个实施例的具有多级布拉格光栅的示例性解复用器125的图900。更具体地,解复用器125包括第一级205-1中的第四布拉格光栅210-4。在一些实施例中,第四布拉格光栅210-4包括双模布拉格光栅。第四布拉格光栅210-4包括与第一布拉格光栅210-1的分出端口DROP耦合的输入端口IN。第四布拉格光栅210-4还包括与第二布拉格光栅210-2的输入端口IN耦合的分出端口DROP。

第四布拉格光栅210-4的输入端口IN接收包括波长λ0、λ2的第一光信号。第二光信号从第四布拉格光栅210-4的分出端口DROP输出,第二光信号包括波长λ0、λ2。有利地,包括第四布拉格光栅210-4有助于减轻解复用器125的串扰敏感性。第四布拉格光栅210-4还包括输出端口OUT,其在一些实施例中与光吸收器905耦合。有益的是,光吸收器905减轻光信号的反射,这可以进一步提高从分出端口DROP输出的第二光信号的SNR。

图10是示出根据一个或多个实施例的示例性布拉格光栅的操作的曲线图1000。曲线图1000的特征可以与其他实施例结合使用,例如,表示图9的第一级205-1(即,第一布拉格光栅210-1和第四布拉格光栅210-1)的布拉格光栅的输出光谱。

在曲线图1000中,曲线1005代表从第四布拉格光栅210-4的分出端口DROP输出的第一光信号,曲线1010代表从第一布拉格光栅210-1的输出端口OUT输出的第二光信号。第一光信号包括以第一波长λ0(这里,1271nm)为中心的第一通带1015,和以第二波长λ2(这里,1311nm)为中心的第二通带1025。第二光信号包括以第三波长λ1(这里,1291nm)为中心的第三通带1020和以第四波长λ3(这里,1331nm)为中心的第四通带1030。

如图所示,曲线图1000所示的输出光谱指示解复用器125的减轻的串扰敏感度。例如,与如图3的曲线图300中超过约-20dB至-25dB的敏感度相比,曲线图1000指示超过约-30dB至-40dB的敏感度。

图11示出了根据一个或多个实施例的使用多个布拉格光栅的解复用方法1100。方法1100可以结合其他实施例来执行,例如,使用图1、2和9的解复用器125。

方法1100开始于块1105,其中接收包括多个波长的光信号。在块1115,第一布拉格光栅(例如,图2、9的第一布拉格光栅210-1)用于输出(i)包括多个波长中的第一波长和第二波长的第一光信号,以及(ii)包括多个波长中的第三波长和第四波长的第二光信号。

在块1125,第二布拉格光栅(例如,图2、9的第三布拉格光栅210-3)用于输出(i)包括第一波长的第三光信号到第一接收器,以及(ii)包括第二波长的第四光信号到第二接收器。

在可选块1135处,第四布拉格光栅(例如,图2、9的第四布拉格光栅210-4)用于输出(i)包括第三波长的第六光信号,以及(ii)包括第四波长的第七光信号。在块1145,第三布拉格光栅(例如,图2、9的第二布拉格光栅210-2)用于输出(i)包括第三波长的第五光信号到第三接收器,以及(ii)包括第四波长的第六光信号到第四接收器。方法1100在块1145完成之后结束。

图12是根据一个或多个实施例的具有多级布拉格光栅的示例性复用器115的图1200。图1200的特征可以与其他实施例结合使用。

在图1200中,复用器115经由相应的光链路与四(4)个发射器105-1、105-2、105-3、105-4以通信方式耦合。发射器105-1、105-2、105-3、105-4中的每一个可以包括产生具有相应波长的相应光信号的相应激光源以及调制器。如图所示,发射器105-1输出具有波长λ0的第一光信号,发射器105-2输出具有波长λ2的第二光信号,发射器105-3输出具有波长λ1的第三光信号,并且发射器105-4输出具有波长λ3的第四光信号。

复用器115包括第一布拉格光栅210-1,其包括输入端口IN、添加端口ADD和输出端口OUT。输入端口IN与发射器105-2耦合,而添加端口ADD与发射器105-1耦合。输出端口OUT输出包括波长λ0、λ2的第一光信号。

复用器115还包括第二布拉格光栅210-2,其包括输入端口IN、添加端口ADD和输出端口OUT。输入端口IN与发射器105-4耦合,添加端口ADD与发射器105-3耦合。输出端口OUT输出包括波长λ1、λ3的第二光信号。

第一布拉格光栅210-1和第二布拉格光栅210-2包括在第一级1205-1中,其中承载在四个单独的光信号上的四个波长λ0、λ1、λ2、λ3被复用到两个光信号:包括第一组两个波长λ0、λ2的第一光信号和包括第二组两个波长λ1、λ3的第二光信号。在一些实施例中,第一组两个波长λ0、λ2对应于彼此不重叠的第一组两个通带,而第二组两个波长λ1、λ3对应于彼此不重叠的第二组两个通带。有利地,对于第一级布拉格光栅(即,第一布拉格光栅210-1和第二布拉格光栅210-2)使用具有不重叠通带的波长改进了从每个第一级布拉格光栅输出的每个波长处的SNR。

在一些实施例中,第二组两个通带之一出现在第一组两个通带之间。例如,根据CWDM方案,第一组两个通带可以分别以1271nm和1311nm为中心,第二组两个通带可以分别以1291nm(出现在第一组两个通带之间)和1331nm为中心。

复用器115还包括第三布拉格光栅210-3,其包括输入端口IN、添加端口ADD和输出端口OUT。输入端口IN接收波长λ1、λ3。如图所示,输入端口IN与第二布拉格光栅210-2的输出端口OUT直接耦合。添加端口ADD接收波长λ0、λ2。如图所示,添加端口ADD与第一布拉格光栅210-1的输出端口OUT直接耦合。

第三布拉格光栅210-3的输出端口OUT将包括波长λ0、λ1、λ2、λ3的第三光信号输出到光链路120上。因此,第三布拉格光栅210-3被包括在第二级1205-2中,其中承载在两个单独的光信号上的四个波长λ0、λ1、λ2、λ3被复用到输出到光链路120上的单个光信号。

第一布拉格光栅210-1、第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3可以具有任何合适的实现方式。在一些实施例中,第一布拉格光栅210-1、第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3形成在包括半导体材料的波导层中。在一些实施例中,第一布拉格光栅210-1、第二布拉格光栅210-2和第三布拉格光栅210-3包括非对称侧壁光栅。

虽然复用器115已被描述为具有布拉格光栅的两个级别(1205-1、1205-2)的4比1(4:1)复用器,但也预期复用器115的其他配置。例如,复用器115可以包括更多或更少数量的布拉格光栅、更多或更少数量的级别,等等。

图13是根据一个或多个实施例的具有多级布拉格光栅的示例性复用器115的图1300。图1300的特征可以与其他实施例结合使用。

在图1300中,复用器115还包括第二级1205-2中的第四布拉格光栅210-4,其包括输入端口IN、添加端口ADD和输出端口OUT。如图所示,第四布拉格光栅210-4的输入端口IN与第二布拉格光栅210-2的输出端口OUT直接耦合。第四布拉格光栅210-4的输出端口OUT与第三布拉格光栅210-3的添加端口ADD直接耦合。

有利地,包括第四布拉格光栅210-4有助于减轻复用器115的串扰敏感性。在一些实施例中,光吸收器1305与第四布拉格光栅210-4的添加端口ADD耦合。有利地,光吸收器1305减轻光信号的反射,这可以进一步提高从第四布拉格光栅210-4的输出端口OUT输出的第二光信号的SNR。

图14示出了根据一个或多个实施例的使用多个布拉格光栅的复用方法1400。方法1400可以结合其他实施例来执行,例如,使用图1、12和13的复用器115。

方法1400开始于块1405,其中从多个发射器接收多个光信号。在块1415,使用第一布拉格光栅(例如,图12、13的第一布拉格光栅210-1)输出包括来自多个光信号的第一组两个光信号的第一组两个波长的第一光信号。在块1425,使用第二布拉格光栅(例如,图12、13的第二布拉格光栅210-2)输出包括来自多个光信号的第二组两个光信号的第二组两个波长的第二光信号。

在可选块1435,使用第四布拉格光栅(例如,图13的第四布拉格光栅210-4)输出包括第一组两个波长的第四光信号。在一些实施例中,第一布拉格光栅的输出端口直接耦合到第四布拉格光栅。在块1445,使用第三布拉格光栅(例如,图12、13的第三布拉格光栅210-3)输出包括第一组两个波长和第二组两个波长的第三光信号。方法1400在块1445完成之后结束。

在上文中,参考了本公开中提出的实施例。然而,本公开的范围不限于具体描述的实施例。相反,所描述的特征和元素的任何组合,无论是否与不同的实施例相关,都被预期实现和实践预期的实施例。此外,尽管本文公开的实施例可以实现优于其他可能的解决方案或优于现有技术的优点,但是特定的优点是否通过给定的实施例实现并不限制本公开的范围。因此,前述方面、特征、实施例和优点仅是说明性的并且不被认为是所附权利要求的要素或限制,除非在权利要求中明确陈述。

参考根据本公开中提出的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本公开的方面。应当理解,流程图说明和/或框图的每个块、以及流程图说明和/或框图中的块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的手段。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中,该介质可以引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运行,使得存储在计算机可读介质中的指令产生制造品,包括实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的指令。

计算机程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上,以导致在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的过程。

图中的流程图和框图示出了根据各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。就这一点而言,流程图或框图中的每个块可表示模块、段或代码的一部分,其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意的是,在一些替代实现中,块中标注的功能可以不按照图中标注的顺序出现。例如,根据所涉及的功能,连续显示的两个块实际上可以基本同时执行,或者有时可以以相反的顺序执行这些块。还将注意到,框图和/或流程图说明的每个块、以及框图和/或流程图说明中的块的组合可以由执行指定功能或动作、或专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。

鉴于前述,本公开的范围由所附权利要求确定。