特表 2023-532275 偏光ダイバーシティおよびタイミングスキュー管理を備えたマルチチャネル電気光学レシーバ、トランスミッタ、および、コンバイナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-27

(54)【発明の名称】偏光ダイバーシティおよびタイミングスキュー管理を備えたマルチチャネル電気光学レシーバ、トランスミッタ、および、コンバイナ装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/67 20130101AFI20230720BHJP

   H04J 14/02 20060101ALI20230720BHJP

   H04B 10/516 20130101ALI20230720BHJP

   G02F 2/00 20060101ALI20230720BHJP

   G02B 6/12 20060101ALI20230720BHJP

   G02B 6/126 20060101ALI20230720BHJP

   H01L 31/0232 20140101ALI20230720BHJP

【ＦＩ】

H04B10/67

H04J14/02

H04B10/516

G02F2/00

G02B6/12 301

G02B6/126

H01L31/02 D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022579930

(86)(22)【出願日】2021-06-22

(85)【翻訳文提出日】2023-02-20

(86)【国際出願番号】 US2021038550

(87)【国際公開番号】W WO2021262766

(87)【国際公開日】2021-12-30

(31)【優先権主張番号】63/043,774

(32)【優先日】2020-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519011669

【氏名又は名称】アヤー・ラブス・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＹＡＲ ＬＡＢＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】バルガバ・パヴァン

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン オーデン・デレク

(72)【発明者】

【氏名】ウェイド・マーク

(72)【発明者】

【氏名】フィ－ニ・ジョン

(72)【発明者】

【氏名】サン・チェン

(72)【発明者】

【氏名】ポポビク・ミロス

(72)【発明者】

【氏名】キーロ・アナトール

【テーマコード（参考）】

2H147

2K102

5F149

5K102

【Ｆターム（参考）】

2H147AB02

2H147AB05

2H147AB13

2H147AB16

2H147AB21

2H147AC04

2H147BA05

2H147BB02

2H147BC05

2H147BD03

2H147BD15

2H147BD16

2H147BE15

2H147BE22

2H147BG04

2H147CA17

2H147CA21

2H147CA22

2H147CA23

2H147DA10

2H147EA13A

2H147EA13C

2H147EA14A

2H147EA14B

2H147GA11

2K102BA14

2K102BA40

2K102BB01

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2K102CA02

2K102DC07

2K102EA21

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2K102EB06

2K102EB11

2K102EB22

5F149AA02

5F149AA04

5F149AB02

5F149DA06

5F149EA11

5F149XB05

5F149XB15

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5F149XB37

5K102AD01

5K102AD15

5K102MA01

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5K102MB12

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5K102MD01

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5K102MH03

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5K102MH22

5K102PB12

5K102PB15

5K102PC04

5K102PH01

5K102PH22

5K102PH31

5K102PH32

5K102PH42

5K102PH49

5K102PH50

5K102RB01

5K102RD04

5K102RD05

5K102RD13

(57)【要約】

【解決手段】特性化されておらずおよび／または時間と共に変化する２つの偏光を有する入射光を、処理に向けて単一偏光の光に変換するために、偏光スプリッタ／ローテータ（ＰＳＲ）が、様々な電気光学レシーバ、トランスミッタ、および、コンバイナ内に実装されている。単一偏光は、レシーバ実施形態において検出され、または、トランスミッタ実施形態において変調される。複数のリング共振器が、単一偏光の検出および／または変調を容易にするために用いられ、ここで、各リング共振器は、ＰＳＲ出力から伸びる１または複数の光導波路へ光結合している。いくつかのトランスミッタ実施形態において、ＰＳＲによって出力された偏光回転済みの光は、逆接続されたＰＳＲによる変調の後に、偏光逆回転される。いくつかのレシーバ実施形態において、偏光回転された光および偏光回転されていない光（同じ偏光を有する）が、１または複数の光検出器への結合に向けて、ＰＳＲから同じ光導波路へ反対方向に出力される。線形光検出器が、入射光信号内の異なる偏光に対応する光を別個に検出する。
【選択図】図１Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気光学レシーバであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に第１端と、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続されている第２端とを有する光導波路と、前記入射光の前記第１部分は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力から前記光導波路を通して第１方向に伝搬し、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力から前記光導波路を通して前記第１方向と反対向きの第２方向に伝搬し、
前記光導波路に沿って前記光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器型光検出器と、を備え、前記複数のリング共振器型光検出器の各々は、前記複数のリング共振器型光検出器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する前記入射光の前記第１部分が、第１伝搬方向に前記複数のリング共振器型光検出器の内の前記所与の１つへ光結合し、前記複数のリング共振器型光検出器の内の前記所与の１つの前記それぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分が、前記第１伝搬方向とは反対向きの第２伝搬方向に前記複数のリング共振器型光検出器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成されている、電気光学レシーバ。

【請求項2】

請求項１に記載の電気光学レシーバであって、前記複数のリング共振器型光検出器は、前記光導波路の前記第１端と、前記光導波路の前記第１端および前記第２端の間のおよそ中間に位置する前記光導波路の中間点との間に配置されている第１セットのリング共振器型光検出器を含み、前記複数のリング共振器型光検出器は、前記光導波路の前記第２端と前記光導波路の前記中間点との間に配置されている第２セットのリング共振器型光検出器を含む、電気光学レシーバ。

【請求項3】

請求項１に記載の電気光学レシーバであって、さらに、
前記光導波路へ光結合されている可変光減衰器であって、電気制御信号に従って光を減衰させるよう構成されている、可変光減衰器を備える、電気光学レシーバ。

【請求項4】

請求項１に記載の電気光学レシーバであって、前記偏光スプリッタ／ローテータは、二重偏光型光カプラとして実装されている、電気光学レシーバ。

【請求項5】

請求項１に記載の電気光学レシーバであって、前記偏光スプリッタ／ローテータは、エッジカプラから入射光を受信するように光学的に接続されている、電気光学レシーバ。

【請求項6】

請求項１に記載の電気光学レシーバであって、さらに、
前記複数のリング共振器型光検出器の内の任意の１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、前記複数のリング共振器型光検出器の内の前記任意の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するよう構成されているタイミングスキュー管理システムを備える、電気光学レシーバ。

【請求項7】

電気光学レシーバであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続されている第１端と、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続されている第２端とを有する光導波路と、前記入射光の前記第１部分は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力から前記光導波路を通して第１方向に伝搬し、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力から前記光導波路を通して前記第１方向と反対向きの第２方向に伝搬し、
前記光導波路に沿って前記光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器と、前記複数のリング共振器の各々は、前記複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する前記入射光の前記第１部分が、第１伝搬方向に前記複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ光結合し、前記複数のリング共振器の内の前記所与の１つの前記それぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分が、前記第１伝搬方向とは反対向きの第２伝搬方向に前記複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成され、
前記複数のリング共振器とそれぞれ関連付けられている複数の光検出器と、
前記複数のリング共振器へそれぞれ光結合されている複数の出力光導波路と、を備え、前記出力光導波路の各々は、結合セクション、短尺セクション、および、長尺セクションを備え、前記結合セクションは、前記複数のリング共振器の内の対応する１つからの光をエバネッセントにインカップリングするように配置され、前記短尺セクションは、前記結合セクションの第１端から前記複数の光検出器の内の対応する１つまで伸び、前記長尺セクションは、前記結合セクションの第２端から前記複数の光検出器の内の前記対応する１つまで伸びている、電気光学レシーバ。

【請求項8】

請求項７に記載の電気光学レシーバであって、前記長尺セクションの長さおよび前記短尺セクションの長さは、前記長尺セクションおよび前記短尺セクションが光学的に接続されている前記光検出器の内の前記対応する１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するように規定されている、電気光学レシーバ。

【請求項9】

請求項７に記載の電気光学レシーバであって、前記長尺セクションの前記長さは、前記複数の出力光導波路の各々について異なっている、電気光学レシーバ。

【請求項10】

請求項７に記載の電気光学レシーバであって、前記長尺セクションの前記長さは、前記複数のリング共振器の内の前記対応する１つと、前記光導波路の中間点との間の距離が減少するにつれて減少し、前記光導波路の前記中間点は、前記光導波路の前記第１端と前記光導波路の前記第２端との間のおよそ中間にある、電気光学レシーバ。

【請求項11】

請求項７に記載の電気光学レシーバであって、前記複数の光検出器の各々は、線形光検出器であり、前記短尺セクションは、前記線形光検出器の第１端へ光学的に接続され、前記長尺セクションは、前記線形光検出器の第２端へ光学的に接続されている、電気光学レシーバ。

【請求項12】

請求項１１に記載の電気光学レシーバであって、前記線形光検出器は、前記線形光検出器の第１半分において前記入射光の前記第１部分のほとんどを吸収するよう構成され、前記線形光検出器は、前記線形光検出器の第２半分において前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するよう構成されている、電気光学レシーバ。

【請求項13】

請求項１２に記載の電気光学レシーバであって、前記線形光検出器の前記第１半分に沿って配置されている１または複数の電気接点が、第１光電流検出回路へ電気的に接続され、前記線形光検出器の前記第２半分に沿って配置されている１または複数の電気接点が、第２光電流検出回路へ電気的に接続されている、電気光学レシーバ。

【請求項14】

請求項７に記載の電気光学レシーバであって、さらに、
前記複数の光検出器の内の所与の１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、前記複数の光検出器の内の前記所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するよう構成されているタイミングスキュー管理システムを備える、電気光学レシーバ。

【請求項15】

フォトニック回路を動作させるための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
光導波路の第１端を通るように前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
前記光導波路の第２端を通るように前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、前記光導波路は、前記第１端から前記第２端まで連続的に伸び、
前記光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、複数のリング共振器を動作させること、を備え、前記複数のリング共振器の各々は、それぞれの共振波長を有する前記入射光の前記第１部分および前記それぞれの共振波長を有する前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の両方をインカップリングするために、前記それぞれの共振波長で動作される、方法。

【請求項16】

請求項１５に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、さらに、
可変光減衰器を通して、前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記第２部分を伝送し、
前記複数のリング共振器が前記それぞれの共振波長に調整されている時に、前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記第２部分の光電力を減衰させるように前記可変光減衰器を制御し、
前記複数のリング共振器が前記それぞれの共振波長で動作している時に、前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記第２部分の前記光電力を減衰させないように前記可変光減衰器を制御すること、
を備える、方法。

【請求項17】

請求項１５に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、前記複数のリング共振器の各々は、それぞれの光検出器を備える、方法。

【請求項18】

請求項１５に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記入射光の前記第１部分が、前記複数の出力光導波路の内の対応する１つの長尺セクションを通して伝送され、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分が、前記複数の出力光導波路の内の前記対応する１つの短尺セクションを通して伝送されるように、前記複数のリング共振器の各々からの光を、前記複数の出力光導波路の内の前記対応する１つへ光結合し、
前記複数の出力光導波路の内の前記対応する１つの前記長尺セクションの出力端で前記入射光の前記第１部分を検出するように、光検出器を動作させ、
前記複数の出力光導波路の内の前記対応する１つの前記短尺セクションの出力端で前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を検出するように、前記光検出器を動作させること、
を備える、方法。

【請求項19】

電気光学レシーバであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続されている第１光導波路と、
前記第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数のリング共振器と、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する前記入射光の前記第１部分が、前記第１複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成され、
前記第１複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第１複数の出力光導波路と、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続されている第２光導波路と、
前記第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器と、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第２複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分が、前記第２複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成され、
前記第２複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第２複数の出力光導波路と、
複数の光検出器と、を備え、前記複数の光検出器の各々は、前記第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、および、前記第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、光を受信するように光学的に接続され、前記第１複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つは、所与の共振波長を有する前記第１複数のリング共振器の内の１つへ光結合され、前記第２複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つは、実質的に同じ所与の共振波長を有する前記第２複数のリング共振器の内の１つへ光結合されている、電気光学レシーバ。

【請求項20】

請求項１９に記載の電気光学レシーバであって、前記第１光導波路は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力から、前記第１複数のリング共振器の内の前記偏光スプリッタ／ローテータに最も近い１つまで伸びている第１セクションを備え、前記第２光導波路は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力から、前記第２複数のリング共振器の内の前記偏光スプリッタ／ローテータに最も近い１つまで伸びている第１セクションを備え、前記第１光導波路の前記第１セクションは前記第２光導波路の前記第１セクションよりも長く、または、前記第２光導波路の前記第１セクションは前記第１光導波路の前記第１セクションよりも長い、電気光学レシーバ。

【請求項21】

請求項２０に記載の電気光学レシーバであって、前記第１光導波路の前記第１セクションの長さおよび前記第２光導波路の前記第１セクションの長さは、前記複数の光検出器の内の前記偏光スプリッタ／ローテータに最も近い１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するよう規定されている、電気光学レシーバ。

【請求項22】

請求項２０に記載の電気光学レシーバであって、前記第１光導波路の前記第１セクションの長さおよび前記第２光導波路の前記第１セクションの長さは、前記偏光スプリッタ／ローテータが、前記入射光の前記第１部分を前記第１光導波路へ出力し、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を前記第２光導波路へ出力する際の時間差を補償するように規定されている、電気光学レシーバ。

【請求項23】

請求項１９に記載の電気光学レシーバであって、前記複数の光検出器の各々は、前記第１複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つへ光学的に接続されている第１端と、前記第２複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つへ光学的に接続されている第２端とを有する線形光検出器である、電気光学レシーバ。

【請求項24】

請求項２３に記載の電気光学レシーバであって、前記線形光検出器は、前記線形光検出器の第１半分において前記入射光の前記第１部分のほとんどを吸収するよう構成され、前記線形光検出器は、前記線形光検出器の第２半分において前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するよう構成されている、電気光学レシーバ。

【請求項25】

請求項２４に記載の電気光学レシーバであって、１または複数の電気接点が、前記線形光検出器の前記第１半分に沿って配置され、第１光電流検出回路へ電気的に接続されており、１または複数の電気接点が、前記線形光検出器の前記第２半分に沿って配置され、第２光電流検出回路へ電気的に接続されている、電気光学レシーバ。

【請求項26】

請求項１９に記載の電気光学レシーバであって、さらに、
前記複数の光検出器の内の所与の１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、前記複数の光検出器の内の前記所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するよう構成されているタイミングスキュー管理システムを備える、電気光学レシーバ。

【請求項27】

フォトニック回路を動作させるための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路へ前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
前記第１光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第１複数のリング共振器を動作させ、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、前記それぞれの共振波長で動作され、
前記第１複数のリング共振器からの光を前記第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合し、
前記第１複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付け、
前記第２光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第２複数のリング共振器を動作させ、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第２光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、前記それぞれの共振波長で動作され、
前記第２複数のリング共振器からの光を前記第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合し、
前記第２複数の出力光導波路内の光を前記複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けること、
を備える、方法。

【請求項28】

請求項２７に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、前記第１光導波路は、入力セクションを備え、前記第２光導波路は、入力セクションを備え、前記第１光導波路の前記入力セクションが前記第２光導波路の前記入力セクションよりも長く、または、前記第２光導波路の前記入力セクションが前記第１光導波路の前記入力セクションよりも長い、方法。

【請求項29】

請求項２８に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記複数の光検出器の内の所与の１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するように、前記第１光導波路の前記入力セクションの長さおよび前記第２光導波路の前記入力セクションの長さを規定することを備える、方法。

【請求項30】

請求項２９に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記複数の光検出器の内の前記所与の１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、前記複数の光検出器の内の所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償することを備える、方法。

【請求項31】

請求項２９に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、前記第１光導波路の前記入力セクションの長さおよび前記第２光導波路の前記入力セクションの長さは、前記入射光の前記第１部分を前記第１光導波路へ方向付けることと、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を前記第２光導波路へ方向付けることとの間の時間差を補償するように規定される、方法。

【請求項32】

請求項２７に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、前記複数の光検出器の各々は、前記第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第１端と、前記第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第２端とを有する線形光検出器である、方法。

【請求項33】

請求項３２に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記線形光検出器の第１半分において前記入射光の前記第１部分のほとんどを吸収するように、前記線形光検出器を動作させ、
前記線形光検出器の第２半分において前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するように、前記線形光検出器を動作させること、
を備える、方法。

【請求項34】

請求項３３に記載のフォトニック回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記線形光検出器の前記第１半分で生成された光電流を検出するよう第１光電流検出回路を動作させ、
前記線形光検出器の前記第２半分で生成された光電流を検出するよう第２光電流検出回路を動作させること、
を備える、方法。

【請求項35】

電気光学レシーバであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
第１端および第２端を有する第１光導波路と、前記第１光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第２光導波路と、前記第２光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第１光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１光入力を有する２×２光スプリッタと、前記２×２光スプリッタは、前記第２光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２光入力を有し、前記２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有し、前記２×２光スプリッタは、前記入射光の前記第１部分の一部および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を、前記２×２光スプリッタの前記第１光出力および前記第２光出力の各々を通して出力するよう構成され、
前記２×２光スプリッタの前記第１光出力へ光学的に接続されている第３光導波路と、
前記第３光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数のリング共振器と、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、前記第３光導波路から前記第１複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成され、
前記第１複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第１複数の出力光導波路と、
前記２×２光スプリッタの前記第２光出力へ光学的に接続されている第４光導波路と、
前記第４光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器と、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第２複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、前記第４光導波路から前記第２複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成され、
前記第２複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第２複数の出力光導波路と、
複数の光検出器と、を備え、前記複数の光検出器の各々は、前記第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、および、前記第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、光を受信するように光学的に接続され、前記第１複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つは、所与の共振波長を有する前記第１複数のリング共振器の内の１つへ光結合され、前記第２複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つは、同じ所与の共振波長を有する前記第２複数のリング共振器の内の１つへ光結合されている、電気光学レシーバ。

【請求項36】

請求項３５に記載の電気光学レシーバであって、前記第１光導波路および前記第２光導波路は、異なる長さを有する、電気光学レシーバ。

【請求項37】

請求項３６に記載の電気光学レシーバであって、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さは、前記２×２光スプリッタの前記第１光入力および前記第２光入力への前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するよう規定されている、電気光学レシーバ。

【請求項38】

請求項３６に記載の電気光学レシーバであって、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さは、前記偏光スプリッタ／ローテータが、前記入射光の前記第１部分を前記第１光導波路へ出力し、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を前記第２光導波路へ出力する際の時間差を補償するように規定されている、電気光学レシーバ。

【請求項39】

請求項３６に記載の電気光学レシーバであって、さらに、
前記第１光導波路および第２光導波路の内の短い方に結合されている位相シフタを備え、前記位相シフタは、前記位相シフタが結合されている前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかを通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するよう構成されている、電気光学レシーバ。

【請求項40】

請求項３５に記載の電気光学レシーバであって、前記複数の光検出器の各々は、前記第１複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つへ光学的に接続されている第１端と、前記第２複数の出力光導波路の内の前記それぞれの１つへ光学的に接続されている第２端とを有する線形光検出器である、電気光学レシーバ。

【請求項41】

請求項４０に記載の電気光学レシーバであって、前記線形光検出器は、前記線形光検出器の第１半分において前記入射光の前記第１部分のほとんどを吸収するよう構成され、前記線形光検出器は、前記線形光検出器の第２半分において前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するよう構成されている、電気光学レシーバ。

【請求項42】

請求項４１に記載の電気光学レシーバであって、１または複数の電気接点が、前記線形光検出器の前記第１半分に沿って配置され、第１光電流検出回路へ電気的に接続されており、１または複数の電気接点が、前記線形光検出器の前記第２半分に沿って配置され、第２光電流検出回路へ電気的に接続されている、電気光学レシーバ。

【請求項43】

請求項３５に記載の電気光学レシーバであって、さらに、
前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかに結合されている位相シフタを備え、前記位相シフタは、前記位相シフタが結合されている前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかを通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するよう構成されている、電気光学レシーバ。

【請求項44】

請求項３５に記載の電気光学レシーバであって、さらに、
前記複数の光検出器の内の所与の１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、前記複数の光検出器の内の前記所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するよう構成されているタイミングスキュー管理システムを備える、電気光学レシーバ。

【請求項45】

フォトニック集積回路を動作させるための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路を通して２×２スプリッタの第１光入力へ前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路を通して前記２×２スプリッタの第２光入力へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
前記２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ前記入射光の前記第１部分の一部を方向付け、
前記２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ前記入射光の前記第１部分の一部を方向付け、
前記２×２光スプリッタの前記第１光出力を通して前記第３光導波路へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を方向付け、
前記２×２光スプリッタの前記第２光出力を通して前記第４光導波路へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を方向付け、
前記第３光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第１複数のリング共振器を動作させ、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第３光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、前記それぞれの共振波長で動作され、
前記第１複数のリング共振器からの光を前記第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合し、
前記第１複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付け、
前記第４光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第２複数のリング共振器を動作させ、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第４光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、前記それぞれの共振波長で動作され、
前記第２複数のリング共振器からの光を前記第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合し、
前記第２複数の出力光導波路内の光を前記複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けること、
を備える、方法。

【請求項46】

請求項４５に記載のフォトニック集積回路を動作させるための方法であって、前記複数の光検出器の各々は、前記第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第１端と、前記第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第２端とを有する線形光検出器である、方法。

【請求項47】

請求項４６に記載のフォトニック集積回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記線形光検出器の前記第１半分で生成された光電流を検出するよう第１光電流検出回路を動作させ、
前記線形光検出器の前記第２半分で生成された光電流を検出するよう第２光電流検出回路を動作させること、
を備える、方法。

【請求項48】

請求項４５に記載のフォトニック集積回路を動作させるための方法であって、さらに、
位相シフタが結合されている前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかを通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように、前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかに結合されている前記位相シフタを動作させること、備える、方法。

【請求項49】

請求項４５に記載のフォトニック集積回路を動作させるための方法であって、前記第１光導波路および前記第２光導波路は、異なる長さを有する、方法。

【請求項50】

請求項４５に記載のフォトニック集積回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記第１の２×２光スプリッタの前記第１光入力への前記入射光の前記第１部分の到達時間と、前記第１の２×２光スプリッタの前記第２光入力への前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間との差を低減するように、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さを規定することを備える、方法。

【請求項51】

請求項４５に記載のフォトニック集積回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記入射光の前記第１部分を前記第１光導波路へ方向付けること、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を前記第２光導波路へ方向付けることとの間の時間差を補償するように、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さを規定することを備える、方法。

【請求項52】

請求項４５に記載のフォトニック集積回路を動作させるための方法であって、さらに、
前記複数の光検出器の内の前記所与の１つへの前記入射光の前記第１部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、前記複数の光検出器の内の所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償することを備える、方法。

【請求項53】

光入力偏光管理装置であって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
第１端および第２端を有する第１光導波路と、前記第１光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第２光導波路と、前記第２光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかに結合されている第１位相シフタと、
前記第１光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１光入力を有する第１の２×２光スプリッタと、前記第１の２×２光スプリッタは、前記第２光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２光入力を有し、前記第１の２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有し、
第１端および第２端を有する第３光導波路と、前記第３光導波路の前記第１端は、前記第１の２×２光スプリッタの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第４光導波路と、前記第４光導波路の前記第１端は、前記第１の２×２光スプリッタの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第３光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１光入力を有する第２の２×２光スプリッタと、前記第２の２×２光スプリッタは、前記第４光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２光入力を有し、前記第２の２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有し、
前記第３光導波路または前記第４光導波路のいずれかに結合されている第２位相シフタと、
前記第２の２×２光スプリッタの前記第１光出力または前記第２の２×２光スプリッタの前記第２光出力のいずれかへ光学的に接続されている第５光導波路と、
を備える、光入力偏光管理装置。

【請求項54】

請求項５３に記載の光入力偏光管理装置であって、前記第１光導波路の長さは、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分が前記第１の２×２光スプリッタの前記第２光入力へ到達するのとほぼ同じ時刻に、前記入射光の前記第１部分が前記第１の２×２光スプリッタの前記第１光入力へ到達するように構成されている、光入力偏光管理装置。

【請求項55】

請求項５３に記載の光入力偏光管理装置であって、さらに、
前記第５光導波路に沿って前記第５光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器型光検出器を備え、前記複数のリング共振器型光検出器の各々は、前記複数のリング共振器型光検出器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、前記第５光導波路から前記複数のリング共振器型光検出器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成されている、光入力偏光管理装置。

【請求項56】

請求項５５に記載の光入力偏光管理装置であって、前記第１位相シフタは、第１複数のリング共振器型位相シフタを含み、前記第２位相シフタは、第２複数のリング共振器型位相シフタを含む、光入力偏光管理装置。

【請求項57】

請求項５６に記載の光入力偏光管理装置であって、前記第１複数のリング共振器型位相シフタ内のリング共振器の数は、前記複数のリング共振器型光検出器内のリング共振器の数に等しく、前記第２複数のリング共振器型位相シフタ内のリング共振器の数は、前記複数のリング共振器型光検出器内のリング共振器の前記数に等しい、光入力偏光管理装置。

【請求項58】

請求項５７に記載の光入力偏光管理装置であって、前記第１複数のリング共振器型位相シフタ、前記第２複数のリング共振器型位相シフタ、および、前記複数のリング共振器型光検出器の各々は、同じ共振波長で動作するよう構成されている少なくとも１つのリング共振器を備え、前記第１複数のリング共振器型位相シフタ、前記第２複数のリング共振器型位相シフタ、および、前記複数のリング共振器型光検出器の各々は、複数の異なる共振波長の各々で動作するよう構成されている少なくとも１つのリング共振器を備える、光入力偏光管理装置。

【請求項59】

光入力偏光管理のための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路を通して第１の２×２スプリッタの第１光入力へ前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路を通して前記第１の２×２スプリッタの第２光入力へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
位相シフタが結合されている前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかを通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように、前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかに結合されている前記第１位相シフタを動作させ、
前記第１の２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ前記入射光の前記第１部分の一部を方向付け、
前記第１の２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ前記入射光の前記第１部分の一部を方向付け、
前記第１の２×２光スプリッタの前記第１光出力を通して前記第３光導波路へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を方向付け、
前記第１の２×２光スプリッタの前記第２光出力を通して前記第４光導波路へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を方向付け、
位相シフタが結合されている前記第３光導波路または前記第４光導波路のいずれかを通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように、前記第３光導波路または前記第４光導波路のいずれかに結合されている前記第２位相シフタを動作させ、
前記入射光の前記第１部分の前記一部および前記入射光の前記偏光回転済みの前記第２部分の前記一部を前記第３光導波路から第２の２×２スプリッタの第１光入力へ方向付け、
前記入射光の前記第１部分の前記一部および前記入射光の前記偏光回転済みの前記第２部分の前記一部を前記第４光導波路から前記第２の２×２スプリッタの第２光入力へ方向付け、
前記入射光の前記第１部分の前記一部の一部分および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の前記一部の一部分を、前記第２の２×２スプリッタの光出力を通して第５光導波路へ方向付けること、
を備える、方法。

【請求項60】

請求項５９に記載の光入力偏光管理のための方法であって、さらに、
前記第５光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、複数のリング共振器型光検出器を動作させることを備え、前記複数のリング共振器型光検出器の各々は、それぞれの共振波長を有する前記入射光の前記第１部分の前記一部の前記一部分および前記それぞれの共振波長を有する前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の前記一部の前記一部分の両方をインカップリングするために、前記それぞれの共振波長で動作される、方法。

【請求項61】

請求項６０に記載の光入力偏光管理のための方法であって、前記第１位相シフタは、第１複数のリング共振器型位相シフタを含み、前記第２位相シフタは、第２複数のリング共振器型位相シフタを含む、方法。

【請求項62】

請求項６１に記載の光入力偏光管理のための方法であって、前記第１複数のリング共振器型位相シフタ内のリング共振器の数は、前記複数のリング共振器型光検出器内のリング共振器の数に等しく、前記第２複数のリング共振器型位相シフタ内のリング共振器の数は、前記複数のリング共振器型光検出器内のリング共振器の前記数に等しい、方法。

【請求項63】

請求項６２に記載の光入力偏光管理のための方法であって、前記第１複数のリング共振器型位相シフタ、前記第２複数のリング共振器型位相シフタ、および、前記複数のリング共振器型光検出器の各々は、同じ共振波長で動作するよう構成されている少なくとも１つのリング共振器を備え、前記第１複数のリング共振器型位相シフタ、前記第２複数のリング共振器型位相シフタ、および、前記複数のリング共振器型光検出器の各々は、複数の異なる共振波長の各々で動作するよう構成されている少なくとも１つのリング共振器を備える、方法。

【請求項64】

電気光学トランスミッタであって、
複数の光入力ポートと、
複数の偏光コントローラと、前記複数の偏光コントローラの各々は、前記複数の光入力ポートの内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている光入力を有し、前記複数の偏光コントローラの各々は、前記複数の光入力ポートの内の前記それぞれの１つを通して受信された入射光の２つの偏光を単一の偏光を有する光に変換し、前記偏光コントローラの出力光導波路を通して前記単一の偏光を有する前記光を出力するよう構成され、
前記複数の偏光コントローラの前記出力光導波路へそれぞれ光学的に接続されている複数の光入力を有する光マルチプレクサと、前記光マルチプレクサは、複数の光出力を有し、
複数の光導波路と、前記複数の光導波路の各々は、第１端および第２端を有し、前記複数の光導波路の各々の前記第１端は、前記光マルチプレクサの前記複数の光出力へそれぞれ光学的に接続され、
前記複数の光導波路の各々に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器と、
複数の光出力ポートと、を備え、前記複数の光導波路の各々の前記第２端は、前記複数の光出力ポートへそれぞれ光学的に接続されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項65】

請求項６４に記載の電気光学トランスミッタであって、前記複数の光入力ポートの各々は、単一波長の連続波レーザ光として入射光を受信するように光学的に接続されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項66】

請求項６５に記載の電気光学トランスミッタであって、前記複数の光入力ポートの内の異なる光入力ポートは、異なる波長の連続波レーザ光として入射光を受信するように光学的に接続されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項67】

請求項６４に記載の電気光学トランスミッタであって、前記複数の偏光コントローラの各々は、
前記複数の光入力ポートの内の前記それぞれの１つから入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
第１端および第２端を有する第１光導波路と、前記第１光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第２光導波路と、前記第２光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれかに結合されている第１位相シフタと、
前記第１光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１光入力を有する第１の２×２光スプリッタと、前記第１の２×２光スプリッタは、前記第２光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２光入力を有し、前記第１の２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有し、
第１端および第２端を有する第３光導波路と、前記第３光導波路の前記第１端は、前記第１の２×２光スプリッタの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第４光導波路と、前記第４光導波路の前記第１端は、前記第２の２×２光スプリッタの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第３光導波路または前記第４光導波路のいずれかに結合されている第２位相シフタと、
前記第３光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１光入力を有する第２の２×２光スプリッタと、を備え、前記第２の２×２光スプリッタは、前記第４光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２光入力を有し、前記第２の２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光コントローラの前記出力光導波路は、前記第２の２×２光スプリッタの前記第１光出力または前記第２の２×２光スプリッタの前記第２光出力のいずれかへ光学的に接続されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項68】

電気光学トランスミッタを動作させるための方法であって、
複数の光入力ポートを通して入射光を受信し、
複数の偏光コントローラを動作させ、前記複数の偏光コントローラの各々は、前記複数の光入力ポートへそれぞれ光学的に接続されている光入力を有し、前記複数の偏光コントローラの各々は、前記複数の光入力ポートの内の対応する１つを通して受信された２つの偏光を有する光を単一の偏光を有する光に変換するよう動作し、前記複数の偏光コントローラの各々は、前記偏光コントローラの出力光導波路を通して前記単一の偏光を有する前記光を出力するよう構成され、
前記複数の偏光コントローラの前記出力光導波路へそれぞれ光学的に接続されている複数の光入力を有する光マルチプレクサを動作させ、前記光マルチプレクサは、複数の光出力を有し、前記光マルチプレクサは、前記光マルチプレクサの前記複数の光入力の各々で受信した光の一部を、前記光マルチプレクサの前記複数の光出力の各々へ方向付けるよう動作し、
複数の光導波路の内のそれぞれの導波路を通るように、前記光マルチプレクサの前記複数の光出力の各々からの光を方向付け、前記複数の光導波路の各々は、第１端および第２端を有し、前記複数の光導波路の各々の前記第１端は、前記光マルチプレクサの前記複数の光出力へそれぞれ光学的に接続され、前記複数の光導波路の各々の前記第２端は、複数の光出力ポートへそれぞれ光学的に接続され、
デジタルデータに従って前記複数の光導波路の内の所与の１つで光を変調するために、前記複数の光導波路の前記所与の１つに沿って配置されている複数のリング共振器型変調器を動作させること、
を備える、方法。

【請求項69】

請求項６８に記載の電気光学トランスミッタを動作させるための方法であって、前記複数の光入力ポートの内の任意の１つを通して受信される前記入射光は、単一波長の連続波レーザ光である、方法。

【請求項70】

請求項６９に記載の電気光学トランスミッタを動作させるための方法であって、前記複数の光入力ポートの内の異なるポートを通して受信される前記入射光は、異なる波長を有する、方法。

【請求項71】

請求項６８に記載の電気光学トランスミッタを動作させるための方法であって、前記複数の偏光コントローラを動作させることは、
前記複数の光入力ポートの内の前記対応する１つから入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを動作させ、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう動作し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう動作し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう動作し、
第１光導波路を通して前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力から２×２光スプリッタの第１光入力へ前記入射光の前記第１部分を伝送し、
第２光導波路を通して前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力から前記２×２光スプリッタの第２光入力へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を伝送し、
前記第１光導波路または前記第２光導波路のいずれか内の光へ制御された量の位相シフトを適用するように、第１位相シフタを動作させ、
第３光導波路を通して第２の２×２光スプリッタの第１光入力へ前記入射光の前記第１部分の一部を伝送するように、前記第１の２×２光スプリッタを動作させ、
第４光導波路を通して前記第２の２×２光スプリッタの第２光入力へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を伝送するように、前記第１の２×２光スプリッタを動作させ、
前記第３光導波路または前記第４光導波路のいずれか内の光へ制御された量の位相シフトを適用するように、第２位相シフタを動作させ、
前記第２の２×２光スプリッタの光出力を通して前記光マルチプレクサの前記複数の光入力の内の対応する１つへ前記入射光の前記第１部分の一部を伝送するように、前記第２の２×２光スプリッタを動作させ、
前記第２の２×２光スプリッタの前記光出力を通して前記光マルチプレクサの前記複数の光入力の内の前記対応する１つへ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を伝送するように、前記第２の２×２光スプリッタを動作させること、
を含む、方法。

【請求項72】

電気光学トランスミッタであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する第１偏光スプリッタ／ローテータと、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
第１端および第２端を有する第１光導波路と、前記第１光導波路の前記第１端は、前記第１偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第２光導波路と、前記第２光導波路の前記第１端は、前記第１偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第１光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１逆接続光出力を有する第２偏光スプリッタ／ローテータと、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２逆接続光出力を有し、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、逆接続光入力を有し、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２偏光スプリッタ／ローテータを通る光の伝搬に対して逆向きに接続され、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１逆接続光出力を通して前記第１光導波路から受信された前記第１偏光を有する光を、前記第２偏光スプリッタ／ローテータの前記逆接続光入力へ方向付けるように接続され、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２逆接続光出力を通して前記第２光導波路から受信された前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の偏光を、前記第１偏光から前記第２偏光へ戻すように逆回転させることで、前記入射光の偏光逆回転済みの第２部分を生成するよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の前記偏光逆回転済みの第２部分を前記第２偏光スプリッタ／ローテータの前記逆接続光入力へ方向付けるよう構成され、
第１光導波路および第２光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアと、を備え、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、前記第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、前記第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器とを含む、電気光学トランスミッタ。

【請求項73】

請求項７２に記載の電気光学トランスミッタであって、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、所定の共振波長で動作するよう構成されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項74】

請求項７２に記載の電気光学トランスミッタであって、前記複数のリング変調器ペアの内の所与の１つにおける各リング共振器型変調器は、同じビットパターンを変調するよう構成されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項75】

請求項７２に記載の電気光学トランスミッタであって、前記入射光は、複数の波長の連続波レーザ光を含む、電気光学トランスミッタ。

【請求項76】

請求項７２に記載の電気光学トランスミッタであって、前記第１偏光スプリッタ／ローテータおよび第２偏光スプリッタ／ローテータは、同じ構成を有する、電気光学トランスミッタ。

【請求項77】

光変調のための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路を通るように前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路を通るように前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
前記第１光導波路および前記第２光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアを動作させ、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、前記第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、前記第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器とを含み、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、前記第１および第２光導波路を通して伝搬する光へ同じビットパターンを変調して、前記第１光導波路内で前記第１偏光を有する変調光の第１部分を生成すると共に前記第２光導波路内で前記第１偏光を有する変調光の第２部分を生成するために、所定の共振波長で動作するよう構成され、
前記第２光導波路内の前記変調光の第２部分の偏光を前記第１偏光から前記第２偏光へ戻すように回転させ、
前記第１偏光を有する前記変調光の第１部分および前記第２偏光を有する前記変調光の第２部分の両方を、同じ光出力ポートを通るように方向付けること、
を備える、方法。

【請求項78】

電気光学トランスミッタであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する第１偏光スプリッタ／ローテータと、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記第１偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
第１端および第２端を有する第１光導波路と、前記第１光導波路の前記第１端は、前記第１偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第２光導波路と、前記第２光導波路の前記第１端は、前記第１偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第１光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１光入力を有する２×２光スプリッタと、前記２×２光スプリッタは、前記第２光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２光入力を有し、前記２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有し、前記２×２光スプリッタは、前記入射光の前記第１部分の一部および前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を、前記２×２光スプリッタの前記第１光出力および前記第２光出力の各々を通して出力するよう構成され、
第１端および第２端を有する第３光導波路と、前記第３光導波路の前記第１端は、前記２×２光スプリッタの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第４光導波路と、前記第４光導波路の前記第１端は、前記２×２光スプリッタの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第３光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第１逆接続光出力を有する第２偏光スプリッタ／ローテータと、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第４光導波路の前記第２端へ光学的に接続されている第２逆接続光出力を有し、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、逆接続光入力を有し、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２偏光スプリッタ／ローテータを通る光の伝搬に対して逆向きに接続され、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２偏光スプリッタ／ローテータの前記第１逆接続光出力を通して受信された光を、前記第２偏光スプリッタ／ローテータの前記逆接続光入力へ方向付けるように接続され、前記第２偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２偏光スプリッタ／ローテータの前記第２逆接続光出力を通して受信された光の偏光を、前記第１偏光から前記第２偏光へ逆回転させることで、偏光逆回転済みの光を生成するよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記偏光逆回転済みの光を前記第２偏光スプリッタ／ローテータの前記逆接続光入力へ方向付けるよう構成され、
第３光導波路および第４光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアと、を備え、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、前記第３光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、前記第４光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器とを含む、電気光学トランスミッタ。

【請求項79】

請求項７８に記載の電気光学トランスミッタであって、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、所定の共振波長で動作するよう構成されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項80】

請求項７８に記載の電気光学トランスミッタであって、前記複数のリング共振器型変調器ペアの内の所与の１つにおける各リング共振器型変調器は、同じビットパターンを変調するよう構成されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項81】

請求項７８に記載の電気光学トランスミッタであって、前記第１偏光スプリッタ／ローテータおよび第２偏光スプリッタ／ローテータは、同じ構成を有する、電気光学トランスミッタ。

【請求項82】

請求項７８に記載の電気光学トランスミッタであって、前記第１光導波路の長さは、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分が前記２×２光スプリッタの前記第２光入力へ到達するのとほぼ同じ時刻に、前記入射光の前記第１部分が前記２×２光スプリッタの前記第１光入力へ到達するように構成されている、電気光学トランスミッタ。

【請求項83】

請求項７８に記載の電気光学トランスミッタであって、前記入射光は、複数の波長の連続波レーザ光を含む、電気光学トランスミッタ。

【請求項84】

光変調のための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路を通して２×２スプリッタの第１光入力へ前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路を通して前記２×２スプリッタの第２光入力へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
前記２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ前記入射光の前記第１部分の一部を方向付け、
前記２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ前記入射光の前記第１部分の一部を方向付け、
前記２×２光スプリッタの前記第１光出力を通して前記第３光導波路へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を方向付け、
前記２×２光スプリッタの前記第２光出力を通して前記第４光導波路へ前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の一部を方向付け、
前記第３光導波路および前記第４光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアを動作させ、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、前記第３光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、前記第４光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器とを含み、前記複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、前記第３光導波路および第４光導波路を通して伝搬する光へ同じビットパターンを変調するために、所定の共振波長で動作するよう構成され、
前記第３光導波路または前記第４光導波路のいずれかにおける変調光の偏光を前記第１偏光から前記第２偏光へ回転させ、
前記第１偏光を有する変調光および前記第２偏光を有する変調光の両方を、同じ光出力ポートを通るように方向付けること、
を備える、方法。

【請求項85】

電気光学コンバイナであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている、偏光スプリッタ／ローテータと、
第１端および第２端を有する第１光導波路と、前記第１光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続され、
第１端および第２端を有する第２光導波路と、前記第２光導波路の前記第１端は、前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続され、
前記第１光導波路のコンバイナセクションと前記第２光導波路のコンバイナセクションとの間に配置されている複数のリング共振器と、を備え、前記複数のリング共振器の各々は、前記第１光導波路および前記第２光導波路の両方のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置され、前記第１光導波路の前記コンバイナセクションにおける光伝搬方向は、前記第２光導波路の前記コンバイナセクションにおける光伝搬方向とは反対向きであり、前記複数のリング共振器の各々は、前記複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、前記第１光導波路の前記コンバイナセクションから前記複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ、そして、前記複数のリング共振器の内の前記所与の１つから前記第２光導波路へ、光を光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成されている、電気光学コンバイナ。

【請求項86】

請求項８５に記載の電気光学コンバイナであって、前記第２光導波路は、前記第２光導波路における前記光伝搬方向に関して、前記第２光導波路の前記コンバイナセクションの前に、約１８０度の方向の変化を備える、電気光学コンバイナ。

【請求項87】

請求項８５に記載の電気光学コンバイナであって、前記第１光導波路の前記コンバイナセクションおよび前記第２光導波路の前記コンバイナセクションは、互いに実質的に平行に伸びるように方向付けられている、電気光学コンバイナ。

【請求項88】

請求項８５に記載の電気光学コンバイナであって、さらに、
前記第１光導波路に結合されている複数の位相シフタを備え、前記複数の位相シフタは、前記第１光導波路の前記コンバイナセクションにおける前記光伝搬方向に関して、前記複数のリング共振器の前にそれぞれ配置され、前記複数の位相シフタの各々は、前記第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するよう構成されている、電気光学コンバイナ。

【請求項89】

請求項８８に記載の電気光学コンバイナであって、さらに、
前記第２光導波路の前記コンバイナセクションにおける前記光伝搬方向に関して、前記第２光導波路の前記コンバイナセクションの後ろの位置で、前記第２光導波路へ光学的に接続されている１または複数の光検出器を備える、電気光学コンバイナ。

【請求項90】

請求項８９に記載の電気光学コンバイナであって、前記１または複数の光検出器によって生成された光電流が、前記複数の位相シフタのフィードバック制御を提供する、電気光学コンバイナ。

【請求項91】

請求項８８に記載の電気光学コンバイナであって、前記複数の位相シフタの内の１または複数が、温度調節器として実装されている、電気光学コンバイナ。

【請求項92】

請求項８８に記載の電気光学コンバイナであって、前記複数の位相シフタの内の１または複数が、ダイオードとして実装されている、電気光学コンバイナ。

【請求項93】

請求項８８に記載の電気光学コンバイナであって、前記複数の位相シフタの内の１または複数が、リング共振器として実装されている、電気光学コンバイナ。

【請求項94】

光信号の結合のための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路を通るように前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路を通るように前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に配置されている複数のリング共振器を動作させること、を備え、前記複数のリング共振器の各々は、前記第１光導波路から光をエバネッセントにインカップリングし、前記第２光導波路へ光をアウトカップリングするよう動作し、前記複数のリング共振器の各々は、前記複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、前記第１光導波路から前記複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ、そして、前記複数のリング共振器の内の前記所与の１つから前記第２光導波路へ、光を光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成されている、方法。

【請求項95】

請求項９４に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように、前記第１光導波路へ結合されている複数の位相シフタを動作させることを備え、前記複数の位相シフタの各々は、前記第１光導波路における光伝搬方向に関して、前記複数のリング共振器の内のそれぞれの１つの前に配置されている、方法。

【請求項96】

請求項９４に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１光導波路の一部分から１または複数の光検出器へ光を方向付けることを備え、前記第１光導波路の前記一部分は、前記第１光導波路における光伝搬方向に関して、前記複数のリング共振器の後ろに配置されている、方法。

【請求項97】

電気光学コンバイナであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続されている第１光導波路と、
前記第１光導波路に沿って配置されている第１複数のリング共振器と、前記第１複数のリング共振器は、前記位相シフタが、前記第１光導波路における光伝搬方向に関して、前記第１複数のリング共振器の前に前記第１光導波路に沿って配置されるように配置され、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置され、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続されている第２光導波路と、
前記第２光導波路に沿って前記第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器と、を備え、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第１複数のリング共振器の内のそれぞれの１つからの光を光学的にインカップリングし、前記第２光導波路へ光を光学的にアウトカップリングするように配置されている、電気光学コンバイナ。

【請求項98】

請求項９７に記載の電気光学コンバイナであって、前記入射光の前記第１部分が前記第１複数のリング共振器に到達するのとほぼ同時に、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分が前記第２複数のリング共振器に到達するように、前記偏光スプリッタ／ローテータと前記第１複数のリング共振器との間の前記第１光導波路の長さが、前記偏光スプリッタ／ローテータと前記第２複数のリング共振器との間の前記第２光導波路の長さよりも長い、電気光学コンバイナ。

【請求項99】

請求項９７に記載の電気光学コンバイナであって、前記第２光導波路は、前記第２複数のリング共振器すべてを過ぎての伸びた後に、１または複数の光検出器へルーティングされている、電気光学コンバイナ。

【請求項100】

請求項９７に記載の電気光学コンバイナであって、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、前記第１光導波路から前記第１複数のリング共振器の内の前記所与の１つへ光結合するように、前記それぞれの共振波長で動作するよう構成され、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第１複数のリング共振器の内の対応する１つへ光結合され、前記第１複数のリング共振器の内の前記対応する１つと実質的に等しいそれぞれの共振波長で動作するよう構成されている、電気光学コンバイナ。

【請求項101】

請求項９７に記載の電気光学コンバイナであって、さらに、
前記第１光導波路に結合され、前記第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するよう構成されている、位相シフタを備える、電気光学コンバイナ。

【請求項102】

請求項１０１に記載の電気光学コンバイナであって、前記位相シフタは、温度調節器として実装されている、電気光学コンバイナ。

【請求項103】

請求項１０１に記載の電気光学コンバイナであって、前記位相シフタは、ダイオードとして実装されている、電気光学コンバイナ。

【請求項104】

請求項１０１に記載の電気光学コンバイナであって、前記位相シフタは、リング共振器として実装されている、電気光学コンバイナ。

【請求項105】

光信号の結合のための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路を通るように前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路を通るように前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に配置されている第１複数のリング共振器を動作させ、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするよう動作し、
前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に配置されている第２複数のリング共振器を動作させること、備え、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第１複数のリング共振器の内のそれぞれの１つからの光をエバネッセントにインカップリングするよう動作し、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第２光導波路へ光をエバネッセントにアウトカップリングするよう動作し、前記第１および第２複数のリング共振器の中で光結合されている各ペアのリング共振器は、実質的に同じ共振波長で動作され、前記第１および第２複数のリング共振器の中で光結合されている各ペアのリング共振器は、反対向きの光伝搬方向を有する、方法。

【請求項106】

請求項１０５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１複数のリング共振器への前記入射光の前記第１部分の到達時間と、前記第２複数のリング共振器への前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間との差を低減するように、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さを規定することを備える、方法。

【請求項107】

請求項１０５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記入射光の前記第１部分を前記第１光導波路へ方向付けることと、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を前記第２光導波路へ方向付けることとの間の時間差を補償するように、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さを規定することを備える、方法。

【請求項108】

請求項１０５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第２光導波路の一部分から１または複数の光検出器へ光をルーティングすることを備え、前記第２光導波路の前記一部分は、前記第２光導波路における光伝搬方向に関して、前記第２複数のリング共振器の後ろに配置されている、方法。

【請求項109】

請求項１０５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように、前記第１光導波路に結合されている位相シフタを動作させることを備える、方法。

【請求項110】

電気光学コンバイナであって、
入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータと、前記偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有し、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第１光出力を通るように、第１偏光を有する前記入射光の第１部分を方向付けるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記入射光の第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の偏光を第２偏光から前記第１偏光へ回転させるよう構成され、前記偏光スプリッタ／ローテータは、前記第２光出力を通るように、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成され、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第１光出力へ光学的に接続されている第１光導波路と、
前記第１光導波路に沿って配置されている第１複数のリング共振器と、前記第１複数のリング共振器は、前記位相シフタが、前記第１光導波路における光伝搬方向に関して、前記第１複数のリング共振器の前に前記第１光導波路に沿って配置されるように配置され、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置され、
前記偏光スプリッタ／ローテータの前記第２光出力へ光学的に接続されている第２光導波路と、
前記第２光導波路に沿って前記第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器と、
複数の中間光導波路と、を備え、前記複数の中間光導波路の各々は、光が、前記第１光導波路から前記第１複数のリング共振器の内の対応する１つへ、そして、前記第１複数のリング共振器の内の前記対応する１つから前記中間光導波路へ、そして、前記中間光導波路から前記第２複数のリング共振器の内の対応する１つへ、そして、前記第２複数のリング共振器の内の前記対応する１つから前記第２光導波路へ光結合するように、前記第１複数のリング共振器の内の前記対応する１つと前記第２複数のリング共振器の内の前記対応する１つとの間に配置されている、電気光学コンバイナ。

【請求項111】

請求項１１０に記載の電気光学コンバイナであって、さらに、
複数の光検出器を備え、前記第１複数のリング共振器の内の前記対応する１つから前記複数の中間光導波路の内の所与の１つへ光結合する前記光の一部が、前記複数の中間光導波路の内の前記所与の１つへ光学的に接続されている前記複数の光検出器の内の１つへ伝達されるように、前記複数の中間光導波路へそれぞれ光結合されている、電気光学コンバイナ。

【請求項112】

請求項１１１に記載の電気光学コンバイナであって、さらに、
前記複数の光検出器から出力された電気信号を用いて、前記第１複数のリング共振器および前記第２複数のリング共振器の前記共振波長を制御するよう構成されているフィードバック回路を備える、電気光学コンバイナ。

【請求項113】

請求項１１２に記載の電気光学コンバイナであって、前記フィードバック回路は、前記複数の光検出器から出力された電気信号を用いて、位相シフタ内のリング共振器の共振波長を制御するよう構成されている、電気光学コンバイナ。

【請求項114】

請求項１１０に記載の電気光学コンバイナであって、前記複数の中間光導波路の各々は、略直線形状を有し、実質的に同じ長さ方向の範囲を有するように方向付けられ、前記第１複数のリング共振器および前記第２複数のリング共振器は、前記複数の中間光導波路が伸びる前記長さ方向と実質的に平行な方向へ互いに対してオフセットされている、電気光学コンバイナ。

【請求項115】

光信号の結合のための方法であって、
光入力ポートを通して入射光を受信し、前記入射光の第１部分は第１偏光を有し、前記入射光の第２部分は第２偏光を有し、
前記入射光の前記第１部分を前記入射光の前記第２部分から分割し、
第１光導波路を通るように前記入射光の前記第１部分を方向付け、
前記入射光の前記第２部分が前記入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、前記入射光の前記第２部分の前記第２偏光を前記第１偏光へ回転させ、
第２光導波路を通るように前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を方向付け、
前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に配置されている第１複数のリング共振器を動作させ、前記第１複数のリング共振器の各々は、前記第１光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングし、複数の中間光導波路の内の対応する１つへ光をエバネッセントにアウトカップリングするよう動作し、
前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に配置されている第２複数のリング共振器を動作させること、を備え、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記複数の中間光導波路の内の対応する１つからの光をエバネッセントにインカップリングするよう動作し、前記第２複数のリング共振器の各々は、前記第２光導波路へ光をエバネッセントにアウトカップリングするよう動作し、前記複数の中間光導波路の内の同じ１つへ光結合されている前記第１および第２複数のリング共振器の中の各ペアのリング共振器は、実質的に同じ共振波長で動作され、前記複数の中間光導波路の内の前記同じ１つへ光結合されている前記第１および第２複数のリング共振器の中の各ペアのリング共振器は、反対向きの光伝搬方向を有する、方法。

【請求項116】

請求項１１５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１複数のリング共振器への前記入射光の前記第１部分の到達時間と、前記第２複数のリング共振器への前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分の到達時間との差を低減するように、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さを規定することを備える、方法。

【請求項117】

請求項１１５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記入射光の前記第１部分を前記第１光導波路へ方向付けることと、前記入射光の前記偏光回転済みの第２部分を前記第２光導波路へ方向付けることとの間の時間差を補償するように、前記第１光導波路の長さおよび前記第２光導波路の長さを規定することを備える、方法。

【請求項118】

請求項１１５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第２光導波路の一部分から１または複数の光検出器へ光をルーティングすることを備え、前記第２光導波路の前記一部分は、前記第２光導波路における光伝搬方向に関して、前記第２複数のリング共振器の後ろに配置されている、方法。

【請求項119】

請求項１１５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように、位相シフタを動作させることを備える、方法。

【請求項120】

請求項１１５に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記複数の中間光導波路のそれぞれへ光結合されている光の量を検出するように、複数の光検出器を動作させることを備える、方法。

【請求項121】

請求項１２０に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１複数のリング共振器、前記複数の中間導波路、および、前記第２複数のリング共振器を介して、前記第１光導波路から前記第２光導波路へ伝達される光電力の量を最適化するために、前記複数の光検出器の内の対応する光検出器によって生成された光電流に従って、前記第１複数のリング共振器および前記第２複数のリング共振器の共振波長を制御することを備える、方法。

【請求項122】

請求項１２１に記載の光信号の結合のための方法であって、さらに、
前記第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように、位相シフタを動作させ、
前記複数の光検出器によって生成された光電流に従って、前記位相シフタの動作を制御すること、
を備える、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

【0002】

本発明は、光データ通信に関する。

【背景技術】

【0003】

【0004】

光データ通信システムは、デジタルデータパターンを符号化するためにレーザ光を変調することによって動作する。変調レーザ光は、光データネットワークを通して送信ノードから受信ノードへ送信される。受信ノードに到達した変調レーザ光は、元のデジタルデータパターンを取得するために復調される。したがって、光データ通信システムの実装および動作は、光信号変調用および光信号受信用の信頼性の高い効率的なデバイスを有することに依存する。本発明は、この文脈で生まれたものである。

【発明の概要】

【0005】

一実施形態例において、電気光学レシーバが開示されている。電気光学レシーバは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に第１端を有する光導波路を備える。光導波路は、入射光の第１部分が、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力から光導波路を通して第１方向に伝搬すると共に、入射光の偏光回転済みの第２部分が、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力から光導波路を通して第１方向と反対向きの第２方向に伝搬するように、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている第２端を有する。電気光学レシーバは、さらに、光導波路に沿って光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器型光検出器を備える。複数のリング共振器型光検出器の各々は、複数のリング共振器型光検出器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の第１部分が、第１伝搬方向に複数のリング共振器型光検出器の内の所与の１つへ光結合すると共に、複数のリング共振器型光検出器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、第１伝搬方向とは反対向きの第２伝搬方向に複数のリング共振器型光検出器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。

【0006】

一実施形態例において、電気光学レシーバが開示されている。電気光学レシーバは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている第１端を有する光導波路を備える。光導波路は、入射光の第１部分が、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力から光導波路を通して第１方向に伝搬すると共に、入射光の偏光回転済みの第２部分が、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力から光導波路を通して第１方向と反対向きの第２方向に伝搬するように、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている第２端を有する。電気光学レシーバは、さらに、光導波路に沿って光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器を備える。複数のリング共振器の各々は、複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の第１部分が、第１伝搬方向に複数のリング共振器の内の所与の１つへ光結合すると共に、複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、第１伝搬方向とは反対向きの第２伝搬方向に複数のリング共振器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、複数のリング共振器とそれぞれ関連付けられている複数の光検出器を備える。電気光学レシーバは、さらに、複数のリング共振器へそれぞれ光結合されている複数の出力光導波路を備える。複数の出力光導波路の各々は、結合セクション、短尺セクション、および、長尺セクションを備える。結合セクションは、複数のリング共振器の内の対応する１つからの光をエバネッセントに結合するように配置されている。短尺セクションは、結合セクションの第１端から複数の光検出器の内の対応する１つまで伸びている。長尺セクションは、結合セクションの第２端から複数の光検出器の内の対応する１つまで伸びている。

【0007】

一実施形態例において、フォトニック集積回路を動作させるための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、光導波路の第１端を通るように入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、光導波路の第２端を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。光導波路は、第１端から第２端まで連続的に伸びている。方法は、さらに、光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、複数のリング共振器を動作させることを備える。複数のリング共振器の各々は、それぞれの共振波長を有する入射光の第１部分およびそれぞれの共振波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分の両方をインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。

【0008】

一実施形態例において、電気光学レシーバが開示されている。電気光学レシーバは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている第１光導波路を備える。電気光学レシーバは、さらに、第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数のリング共振器を備える。第１複数のリング共振器の各々は、第１複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の第１部分が、第１複数のリング共振器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、第１複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第１複数の出力光導波路を備える。電気光学レシーバは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている第２光導波路を備える。電気光学レシーバは、さらに、第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器を備える。第２複数のリング共振器の各々は、第２複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、第２複数のリング共振器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、第２複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第２複数の出力光導波路を備える。電気光学レシーバは、さらに、複数の光検出器を備える。複数の光検出器の各々は、第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、および、第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、光を受信するように光学的に接続され、第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つは、所与の共振波長を有する第１複数のリング共振器の内の１つへ光結合され、第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つは、実質的に同じ所与の共振波長を有する第２複数のリング共振器の内の１つへ光結合されている。

【0009】

一実施形態例において、フォトニック集積回路を動作させるための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路へ入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、第１複数のリング共振器を動作させることを備える。第１複数のリング共振器の各々は、それぞれの共振波長を有する光を第１光導波路からインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第１複数のリング共振器からの光を第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合することを備える。方法は、さらに、第１複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けることを備える。方法は、さらに、第２光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、第２複数のリング共振器を動作させることを備える。第２複数のリング共振器の各々は、それぞれの共振波長を有する光を第２光導波路からインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第２複数のリング共振器からの光を第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合することを備える。方法は、さらに、第２複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けることを備える。

【0010】

一実施形態例において、電気光学レシーバが開示されている。電気光学レシーバは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、第１端および第２端を有する第１光導波路を備える。第１光導波路の第１端は、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている。電気光学レシーバは、さらに、第１端および第２端を有する第２光導波路を備える。第２光導波路の第１端は、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている。電気光学レシーバは、さらに、第１光導波路の第２端に光学的に接続されている第１光入力を有する２×２光スプリッタを備える。２×２光スプリッタは、第２光導波路の第２端に光学的に接続されている第２光入力を有する。２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有する。２×２光スプリッタは、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を、２×２光スプリッタの第１光出力および第２光出力の各々を通して出力するよう構成されている。電気光レシーバは、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力へ光学的に接続されている第３光導波路を備える。電気光学レシーバは、さらに、第３光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数のリング共振器を備える。第１複数のリング共振器の各々は、第１複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、第３光導波路から第１複数のリング共振器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、第１複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第１複数の出力光導波路を備える。電気光レシーバは、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力へ光学的に接続されている第４光導波路を備える。電気光学レシーバは、さらに、第４光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器を備える。第２複数のリング共振器の各々は、第２複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、第４光導波路から第２複数のリング共振器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。電気光学レシーバは、さらに、第２複数のリング共振器のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第２複数の出力光導波路を備える。電気光学レシーバは、さらに、複数の光検出器を備える。複数の光検出器の各々は、第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、および、第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つから、光を受信するように光学的に接続され、第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つは、所与の共振波長を有する第１複数のリング共振器の内の１つへ光結合され、第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つは、同じ所与の共振波長を有する第２複数のリング共振器の内の１つへ光結合されている。

【0011】

一実施形態例において、フォトニック集積回路を動作させるための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路を通して２×２スプリッタの第１光入力へ入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路を通して２×２スプリッタの第２光入力へ入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の第１部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の第１部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、第３光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、第１複数のリング共振器を動作させることを備える。第１複数のリング共振器の各々は、それぞれの共振波長を有する光を第３光導波路からインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第１複数のリング共振器からの光を第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合することを備える。方法は、さらに、第１複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けることを備える。方法は、さらに、第４光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、第２複数のリング共振器を動作させることを備える。第２複数のリング共振器の各々は、それぞれの共振波長を有する光を第４光導波路からインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第２複数のリング共振器からの光を第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの光導波路へ光結合することを備える。方法は、さらに、第２複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けることを備える。

【0012】

一実施形態例において、光入力偏光管理装置が開示されている。光入力偏光管理装置は、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。光入力偏光管理装置は、さらに、第１端および第２端を有する第１光導波路を備える。第１光導波路の第１端は、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている。光入力偏光管理装置は、さらに、第１端および第２端を有する第２光導波路を備える。第２光導波路の第１端は、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている。光入力偏光管理装置は、さらに、第１光導波路または第２光導波路のいずれかに結合されている第１位相シフタを備える。光入力偏光管理装置は、さらに、第１光導波路の第２端に光学的に接続されている第１光入力を有する第１の２×２光スプリッタを備える。第１の２×２光スプリッタは、第２光導波路の第２端に光学的に接続されている第２光入力を有する。第１の２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有する。光入力偏光管理装置は、さらに、第１端および第２端を有する第３光導波路を備える。第３光導波路の第１端は、第１の２×２光スプリッタの第１光出力へ光学的に接続されている。光入力偏光管理装置は、さらに、第１端および第２端を有する第４光導波路を備える。第４光導波路の第１端は、第１の２×２光スプリッタの第２光出力へ光学的に接続されている。光入力偏光管理装置は、さらに、第３光導波路の第２端に光学的に接続されている第１光入力を有する第２の２×２光スプリッタを備える。第２の２×２光スプリッタは、第４光導波路の第２端に光学的に接続されている第２光入力を有する。第２の２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有する。光入力偏光管理装置は、さらに、第３光導波路または第４光導波路のいずれかに結合されている第２位相シフタを備える。光入力偏光管理装置は、さらに、第２の２×２光スプリッタの第１光出力または第２の２×２光スプリッタの第２光出力のいずれかへ光学的に接続されている第５光導波路を備える。

【0013】

一実施形態例において、光入力偏光管理のための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路を通して第１の２×２スプリッタの第１光入力へ入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路を通して第１の２×２スプリッタの第２光入力へ入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１光導波路または第２光導波路のいずれかに結合されている第１位相シフタを動作させることであって、位相シフタが結合されている第１光導波路または第２光導波路のいずれかを通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように動作させる、ことを備える。方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の第１部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の第１部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、第３光導波路または第４光導波路のいずれかに結合されている第２位相シフタを動作させることであって、位相シフタが結合されている第３光導波路または第４光導波路のいずれかを通して伝搬する光の位相へ制御された量のシフトを適用するように動作させる、ことを備える。方法は、さらに、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を第３光導波路から第２の２×２スプリッタの第１光入力へ方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を第４光導波路から第２の２×２スプリッタの第２光入力へ方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第１部分の一部の一部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部の一部分を、第２の２×２スプリッタの光出力を通して第５光導波路へ方向付けることを備える。

【0014】

一実施形態例において、電気光学トランスミッタが開示されている。電気光学トランスミッタは、複数の光入力ポートを備える。電気光学トランスミッタは、さらに、複数の偏光コントローラを備える。複数の偏光コントローラの各々は、複数の光入力ポートの内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている光入力を有する。複数の偏光コントローラの各々は、複数の光入力ポートの内のそれぞれの１つを通して受信された入射光の２つの偏光を単一の偏光を有する光に変換し、偏光コントローラの出力光導波路を通して単一の偏光を有する光を出力するよう構成されている。電気光学トランスミッタは、さらに、複数の偏光コントローラの出力光導波路へそれぞれ光学的に接続されている複数の光入力を有する光マルチプレクサを備える。光マルチプレクサは、複数の光出力を有する。電気光学トランスミッタは、さらに、複数の光導波路を備える。複数の光導波路の各々は、第１端および第２端を有する。複数の光導波路の各々の第１端は、光マルチプレクサの複数の光出力へそれぞれ光学的に接続されている。電気光学トランスミッタは、さらに、複数の光導波路の各々に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器を備える。電気光学トランスミッタは、さらに、複数の光出力ポートを備える。複数の光導波路の各々の第２端は、複数の光出力ポートへそれぞれ光学的に接続されている。

【0015】

一実施形態例において、電気光学トランスミッタを動作させるための方法が開示されている。方法は、複数の光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。方法は、さらに、複数の偏光コントローラを動作させることを備える。複数の偏光コントローラの各々は、複数の光入力ポートへそれぞれ光学的に接続されている光入力を有する。複数の偏光コントローラの各々は、複数の光入力ポートの内の対応する１つを通して受信された２つの偏光を有する光を単一の偏光を有する光に変換するよう動作される。複数の偏光コントローラの各々は、偏光コントローラの出力光導波路を通して単一の偏光を有する光を方向付けるよう動作される。方法は、さらに、複数の偏光コントローラの出力光導波路へそれぞれ光学的に接続されている複数の光入力を有する光マルチプレクサを動作させるためのことを備える。光マルチプレクサは、複数の光出力を有する。光マルチプレクサは、光マルチプレクサの複数の光入力の各々で受信した光の一部を、光マルチプレクサの複数の光出力の各々へ方向付けるよう動作される。方法は、さらに、複数の光導波路の内のそれぞれの導波路を通るように、光マルチプレクサの複数の光出力の各々からの光を方向付けるためのことを備える。複数の光導波路の各々は、第１端および第２端を有する。複数の光導波路の各々の第１端は、光マルチプレクサの複数の光出力へそれぞれ光学的に接続されている。複数の光導波路の各々の第２端は、複数の光出力ポートへそれぞれ光学的に接続されている。方法は、さらに、デジタルデータに従って複数の光導波路の内の所与の１つで光を変調するために、複数の光導波路の所与の１つに沿って配置されている複数のリング共振器型変調器を動作させることを備える。

【0016】

一実施形態例において、電気光学トランスミッタが開示されている。電気光学トランスミッタは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する第１偏光スプリッタ／ローテータを備える。第１偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。第１偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。第１偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。第１偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１端および第２端を有する第１光導波路を備える。第１光導波路の第１端は、第２偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１端および第２端を有する第２光導波路を備える。第２光導波路の第１端は、第１偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１光導波路の第２端へ光学的に接続されている第１逆接続光出力を有する第２偏光スプリッタ／ローテータを備える。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第２光導波路の第２端へ光学的に接続されている第２逆接続光出力を有する。第２偏光スプリッタ／ローテータは、逆接続光入力を有する。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第２偏光スプリッタ／ローテータを通る光の伝搬に対して逆向きに接続されている。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第１逆接続光出力を通して第１光導波路から受信された第１偏光を有する光を、第２偏光スプリッタ／ローテータの逆接続光入力へ方向付けるように接続されている。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第２逆接続光出力を通して第２光導波路から受信された入射光の偏光回転済みの第２部分の偏光を、第１偏光から第２偏光へ戻すように逆回転させることで、入射光の偏光逆回転済みの第２部分を生成するよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の偏光逆回転済みの第２部分を第２偏光スプリッタ／ローテータの逆接続光入力へ方向付けるよう構成されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１光導波路および第２光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアを備える。複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、を含む。

【0017】

一実施形態例において、光変調のための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路を通るように入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１光導波路および第２光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアを動作させることを備える。複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、を含む。複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、第１および第２光導波路を通して伝搬する光へ同じビットパターンを変調して、第１光導波路内で第１偏光を有する変調光の第１部分を生成すると共に第２光導波路内で第１偏光を有する変調光の第２部分を生成するために、所定の共振波長で動作するよう構成されている。方法は、さらに、第２光導波路内の変調光の第２部分の偏光を第１偏光から第２偏光へ戻すように回転させるためのことを備える。方法は、さらに、第１偏光を有する変調光の第１部分および第２偏光を有する変調光の第２部分の両方を、同じ光出力ポートを通るように方向付けることを備える。

【0018】

一実施形態例において、電気光学トランスミッタが開示されている。電気光学トランスミッタは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する第１偏光スプリッタ／ローテータを備える。第１偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。第１偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。第１偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。第１偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１端および第２端を有する第１光導波路を備える。第１光導波路の第１端は、第２偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１端および第２端を有する第２光導波路を備える。第２光導波路の第１端は、第１偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１光導波路の第２端に光学的に接続されている第１光入力を有する２×２光スプリッタを備える。２×２光スプリッタは、第２光導波路の第２端に光学的に接続されている第２光入力を有する。２×２光スプリッタは、第１光出力および第２光出力を有する。２×２光スプリッタは、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を、２×２光スプリッタの第１光出力および第２光出力の各々を通して出力するよう構成されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１端および第２端を有する第３光導波路を備える。第３光導波路の第１端は、２×２光スプリッタの第１光出力へ光学的に接続されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第１端および第２端を有する第４光導波路を備える。第４光導波路の第１端は、２×２光スプリッタの第２光出力へ光学的に接続されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第３光導波路の第２端へ光学的に接続されている第１逆接続光出力を有する第２偏光スプリッタ／ローテータを備える。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第４光導波路の第２端へ光学的に接続されている第２逆接続光出力を有する。第２偏光スプリッタ／ローテータは、逆接続光入力を有する。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第２偏光スプリッタ／ローテータを通る光の伝搬に対して逆向きに接続されている。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第２偏光スプリッタ／ローテータの第１逆接続光出力を通して受信された光を、第２偏光スプリッタ／ローテータの逆接続光入力へ方向付けるように接続されている。第２偏光スプリッタ／ローテータは、第２偏光スプリッタ／ローテータの第２逆接続光出力を通して受信された光の偏光を、第１偏光から第２偏光へ逆回転させることで、偏光逆回転済みの光を生成するよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、偏光逆回転済みの光を第２偏光スプリッタ／ローテータの逆接続光入力へ方向付けるよう構成されている。電気光学トランスミッタは、さらに、第３光導波路および第４光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアを備える。複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、第３光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、第４光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、を含む。

【0019】

一実施形態例において、光変調のための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路を通して２×２スプリッタの第１光入力へ入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路を通して２×２スプリッタの第２光入力へ入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の第１部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の第１部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けることを備える。方法は、さらに、第３光導波路および第４光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペアを動作させることを備える。複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、第３光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、第４光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、を含む。複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、第３光導波路および第４光導波路を通して伝搬する光へ同じビットパターンを変調するために、所定の共振波長で動作するよう構成されている。方法は、さらに、第３光導波路または第４光導波路のいずれかにおける変調光の偏光を第１偏光から第２偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第１偏光を有する変調光および第２偏光を有する変調光の両方を、同じ光出力ポートを通るように方向付けることを備える。

【0020】

一実施形態例において、電気光学コンバイナが開示されている。電気光学コンバイナは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学コンバイナは、さらに、第１端および第２端を有する第１光導波路を備える。第１光導波路の第１端は、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている。電気光学コンバイナは、さらに、第１端および第２端を有する第２光導波路を備える。第２光導波路の第１端は、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている。電気光学コンバイナは、さらに、第１光導波路のコンバイナセクションと第２光導波路のコンバイナセクションとの間に配置されている複数のリング共振器を備える。複数のリング共振器の各々は、第１光導波路および第２光導波路の両方のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている。第１光導波路のコンバイナセクションにおける光伝搬方向は、第２光導波路のコンバイナセクションにおける光伝搬方向とは反対向きである。複数のリング共振器の各々は、複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、第１光導波路のコンバイナセクションから複数のリング共振器の内の所与の１つへ、そして、複数のリング共振器の内の所与の１つから第２光導波路へ、光を光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。

【0021】

一実施形態例において、光信号の結合のための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路を通るように入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている複数のリング共振器を動作させることを備える。複数のリング共振器の各々は、第１光導波路から光をエバネッセントにインカップリングし、第２光導波路へ光をアウトカップリングするよう動作される。複数のリング共振器の各々は、複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、第１光導波路から複数のリング共振器の内の所与の１つへ、そして、複数のリング共振器の内の所与の１つから第２光導波路へ、光を光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。

【0022】

一実施形態例において、電気光学コンバイナが開示されている。電気光学コンバイナは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学コンバイナは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている第１光導波路を備える。電気光学コンバイナは、さらに、第１光導波路に沿って配置されている第１複数のリング共振器であって、第１複数のリング共振器は、位相シフタが、第１光導波路における光伝搬方向に関して、第１複数のリング共振器の前に第１光導波路に沿って配置されるように配置されている、第１複数のリング共振器を備える。第１複数のリング共振器の各々は、第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている。電気光学コンバイナは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている第２光導波路を備える。電気光学コンバイナは、さらに、第２光導波路に沿って第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器を備える。第２複数のリング共振器の各々は、第１複数のリング共振器の内のそれぞれの１つから光を光学的にインカップリングし、第２光導波路へ光を光学的にアウトカップリングするように配置されている。

【0023】

一実施形態例において、光信号の結合のための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路を通るように入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第１複数のリング共振器を動作させることを備える。第１複数のリング共振器の各々は、第１光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするよう動作される。方法は、さらに、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第２複数のリング共振器を動作させることを備える。第２複数のリング共振器の各々は、第１複数のリング共振器のそれぞれの１つからの光をエバネッセントにインカップリングするよう動作される。第２複数のリング共振器の各々は、第２光導波路へ光をエバネッセントにアウトカップリングするように動作される。第１および第２複数のリング共振器の中で光結合されている各ペアのリング共振器は、実質的に同じ共振波長で動作される。第１および第２複数のリング共振器の中で光結合されている各ペアのリング共振器は、反対向きの光伝搬方向を有する。

【0024】

一実施形態例において、電気光学コンバイナが開示されている。電気光学コンバイナは、入射光を受信するように光学的に接続されている光入力を有する偏光スプリッタ／ローテータを備える。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力および第２光出力を有する。偏光スプリッタ／ローテータは、第１光出力を通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。偏光スプリッタ／ローテータは、第２光出力を通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。電気光学コンバイナは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第１光出力へ光学的に接続されている第１光導波路を備える。電気光学コンバイナは、さらに、第１光導波路に沿って配置されている第１複数のリング共振器であって、第１複数のリング共振器は、位相シフタが、第１光導波路における光伝搬方向に関して、第１複数のリング共振器の前に第１光導波路に沿って配置されるように配置されている、第１複数のリング共振器を備える。第１複数のリング共振器の各々は、第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている。電気光学コンバイナは、さらに、偏光スプリッタ／ローテータの第２光出力へ光学的に接続されている第２光導波路を備える。電気光学コンバイナは、さらに、第２光導波路に沿って第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器を備える。電気光学コンバイナは、さらに、複数の中間光導波路を備える。複数の中間光導波路の各々は、光が、第１光導波路から第１複数のリング共振器の内の対応する１つへ、そして、第１複数のリング共振器の内の対応する１つから中間光導波路へ、そして、中間光導波路から第２複数のリング共振器の内の対応する１つへ、そして、第２複数のリング共振器の内の対応する１つから第２光導波路へ光結合するように、第１複数のリング共振器の内の対応する１つと第２複数のリング共振器の内の対応する１つとの間に配置されている。電気光学コンバイナは、さらに、複数の光検出器であって、第１複数のリング共振器の内の対応する１つから複数の中間光導波路の内の所与の１つへ光結合する光の一部が、複数の中間光導波路の内の所与の１つへ光学的に接続されている複数の光検出器の内の１つへ伝達されるように、複数の中間光導波路へそれぞれ光結合されている、複数の光検出器を備える。

【0025】

一実施形態例において、光信号の結合のための方法が開示されている。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信することを備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割することを備える。方法は、さらに、第１光導波路を通るように入射光の第１部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させることを備える。方法は、さらに、第２光導波路を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けることを備える。方法は、さらに、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第１複数のリング共振器を動作させることを備える。第１複数のリング共振器の各々は、第１光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングし、複数の中間光導波路の内の対応する１つへ光をエバネッセントにアウトカップリングするよう動作される。方法は、さらに、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第２複数のリング共振器を動作させることを備える。第２複数のリング共振器の各々は、複数の中間光導波路の内の対応する１つからの光をエバネッセントにインカップリングするよう動作される。第２複数のリング共振器の各々は、第２光導波路へ光をエバネッセントにアウトカップリングするように動作される。複数の中間光導波路の内の同じ１つへ光結合されている第１および第２複数のリング共振器の中の各ペアのリング共振器は、実質的に同じ共振波長で動作される。複数の中間光導波路の内の同じ１つへ光結合されている第１および第２複数のリング共振器の中の各ペアのリング共振器は、反対向きの光伝搬方向を有する。

【0026】

本発明のその他の態様および利点については、本発明を例示した添付図面を参照しつつ行う以下の詳細な説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1A】いくつかの実施形態に従って、電気光学レシーバの構成例を示す図。

【0028】

【図1B】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学レシーバの構成例を示す図。

【0029】

【図1C】いくつかの実施形態に従って、ＰＳＲの構成例を示す図。

【0030】

【図1D】いくつかの実施形態に従って、図１Ｃの矢視線Ａ－ＡにおけるＰＳＲ例を示す垂直断面図。

【0031】

【図1E】いくつかの実施形態に従って、ＰＳＲの構成例を示す図。

【0032】

【図1F】いくつかの実施形態に従って、図１Ｅの矢視線Ａ－ＡにおけるＰＳＲ例を示す垂直断面図。

【0033】

【図1G】いくつかの実施形態に従って、図１Ｅの矢視線Ｂ－ＢにおけるＰＳＲ例を示す垂直断面図。

【0034】

【図2A】いくつかの実施形態に従って、連続的なループ状構成で伸びるよう構成されている光導波路に沿って配置された複数のリング共振器型光検出器を備えたＷＤＭ光レシーバの例を示す図。

【0035】

【図2B】いくつかの実施形態に従って、図２ＡのＷＤＭ光レシーバの改良版であるＷＤＭ光レシーバを示す図。

【0036】

【図2C】いくつかの実施形態に従って、図２ＢのＷＤＭ光レシーバの改良版であるＷＤＭ光レシーバを示す図。

【0037】

【図3】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学レシーバの構成例を示す図。

【0038】

【図4】いくつかの実施形態に従って、線形光検出器の一例を示す図。

【0039】

【図5】いくつかの実施形態に従って、フォトニック回路を動作させるための方法を示すフローチャート。

【0040】

【図6】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学レシーバの構成例を示す図。

【0041】

【図7】いくつかの実施形態に従って、フォトニック回路を動作させるための方法を示すフローチャート。

【0042】

【図8】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学レシーバの構成例を示す図。

【0043】

【図9】いくつかの実施形態に従って、フォトニック集積回路を動作させるための方法を示すフローチャート。

【0044】

【図10A】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装されている光入力偏光管理装置の構成例を示す図。

【0045】

【図10B】いくつかの実施形態に従って、偏光コントローラの実装例と共に、図１０Ａの光入力偏光管理装置を示す図。

【0046】

【図10C】いくつかの実施形態に従って、第１位相シフタが第１複数のリング共振器型位相シフタとして実装され、第２位相シフタが第２複数のリング共振器型位相シフタとして実装されている光入力偏光管理装置の実装例を示す図。

【0047】

【図11】いくつかの実施形態に従って、光入力偏光管理方法を示すフローチャート。

【0048】

【図12】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学トランスミッタの構成例を示す図。

【0049】

【図13】いくつかの実施形態に従って、電気光学トランスミッタを動作させるための方法を示すフローチャート。

【0050】

【図14】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学トランスミッタの構成例を示す図。

【0051】

【図15】いくつかの実施形態に従って、光変調方法を示すフローチャート。

【0052】

【図16】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学トランスミッタの構成例を示す図。

【0053】

【図17】いくつかの実施形態に従って、光変調方法を示すフローチャート。

【0054】

【図18】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学コンバイナの構成例を示す図。

【0055】

【図19】いくつかの実施形態に従って、光信号結合方法を示すフローチャート。

【0056】

【図20】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学コンバイナの構成例を示す図。

【0057】

【図21】いくつかの実施形態に従って、光信号結合方法を示すフローチャート。

【0058】

【図22】いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ内に実装された電気光学コンバイナの構成例を示す図。

【0059】

【図23】いくつかの実施形態に従って、光信号結合方法を示すフローチャート。

【0060】

【図24A】いくつかの実施形態に従って、偏光依存のタイミングスキューを許容するよう構成されている電気光学レシーバを示す図。

【0061】

【図24B】いくつかの実施形態に従って、図２４Ａの電気光学レシーバの変形例を示す図。

【0062】

【図24C】いくつかの実施形態に従って、図２４Ｂの電気光学レシーバの変形例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0063】

以下では、開示されている実施形態を理解できるように、多くの具体的な詳細事項について説明する。ただし、当業者にとって明らかなように、本発明は、これらの具体的な詳細事項の一部または全部がなくとも実施可能である。また、開示されている実施形態が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略している。

【0064】

光データ通信システムは、電気ドメイン内のデジタルデータパターンを光ドメイン内の変調光信号として符号化するためにレーザ光を変調することによって動作する。変調光信号は、光ファイバを通して電気光学レシーバへ送信され、そこで、変調光信号は検出され、電気ドメインにおいて元の符号化デジタルデータパターンを取得するために復号される。多くの光データ通信システムでは、光ファイバ内での光の偏光状態は制御されず、システムの動作中に光ファイバの小さい動きおよび／または周囲温度の変化によって摂動されうる。これらのシステムにおいて、電気光学レシーバは、時間と共に変化する任意の偏光を有する入射光信号を扱う必要がある。

【0065】

電気光学レシーバシステムは、しばしば、フォトニック集積回路（ＰＩＣ）に組み込まれ、光ファイバから入力として受信された変調光信号のコンパクトかつ高性能な検出を可能にする。光ファイバからＰＩＣへ光を光結合するには、光ファイバのいずれかの偏光（横電気（ＴＥ）または横磁気（ＴＭ））から入力光を受け入れ、それをＰＩＣ上の１または複数の光導波路へ出力して、しばしば好ましい偏光状態にすることができる光結合構成が必要である。本明細書で開示されているいくつかの実施形態において、光結合構成が提供されており、その構成では、入射光が二重偏光垂直格子カプラまたはエッジカプラのいずれかを通して受信され、ＰＩＣ偏光スプリッタへ搬送され、偏光スプリッタが、２つの入射光ファイバ偏光（ＴＥおよびＴＭ）からの入射光を分割して、第１偏光および第２偏光の入射光をＰＩＣ上の２つの別個の光導波路へそれぞれ出力する。また、いくつかの実施形態において、第１偏光または第２偏光のいずれかは、ＰＩＣ上の２つの別個の光導波路へのルート内で他方の偏光へ回転され、その結果、同じ偏光を有する光が、ＰＩＣ上の２つの別個の光導波路の各々へ搬送される。いくつかの実施例において、偏光に基づいてこのように分割された光信号を効率的に検出できる光学デバイスを用いることにより、重要な利点が得られる。また、いくつかの実施例において、入射光の２つの偏光モード成分の別個の検出を提供するためにフォトダイオードの数を２倍にするのではなく、入射光の偏光モード成分の両方に対して１つのフォトダイオードを（例えば、光検出器内で）用いることによって得られるさらなる利点があり、ここで、かかるさらなる利点は、光学回路の複雑性の低減、チャネルあたりの検出器キャパシタンスの低減、および、フォトダイオード／光検出器の感度の上昇につながる暗電流の低減を含む。

【0066】

電気光学レシーバについての様々な実施形態が、本明細書で開示されている。電気光学レシーバは、単一の光検出器または光検出器セットで任意の入力偏光の光信号の検出を可能にする。電気光学レシーバは、デジタルデータパターンに復号可能な信号を搬送する任意の（制御されていない）偏光を備えた入射光（変調光）を伝送する入射光ファイバを備える。電気光学レシーバは、さらに、入力ファイバからＰＩＣへ入射光を転送する光結合装置を備える。電気光学レシーバは、さらに、任意の入力偏光状態を受信し、それをＰＩＣの２つの別個の光導波路に分割する偏光ビームスプリッタを備えており、ここで、各光導波路は、入射光の入力偏光状態の直交成分の１つ（おそらくは、別の偏光状態に変換されている）を含む。電気光学レシーバのいくつかの実施形態において、偏光ビームスプリッタの機能は、二重偏光格子カプラの形態の光結合装置と組み合わせられる。電気光学レシーバのいくつかの実施形態において、ＰＩＣの２つの光導波路は、他の空間モード（他の偏光状態など）から伝搬定数が良好に分離されている単一の偏光モードをサポートして、それを動作上は単一モード、単一偏光にする。電気光学レシーバは、さらに、ＰＩＣの２つの光導波路が同じ光検出器または光検出器セットへルーティングされる光ルーティングシステムを備える。電気光学レシーバは、さらに、ＰＩＣの２つの光導波路と光検出器または光検出器セットとの間の時間遅延の不一致から生じる信号の劣化を補正するタイミングスキュー管理システムを備える。

【0067】

本明細書で開示されている電気光学レシーバは、ＰＩＣ内に実装された電気光学レシーバが、偏光の制御されていない入射光ファイバから光を検出する用途で特に有用である。電気光学レシーバは、例えば波長分割多重（ＷＤＭ）を用いて、異なる波長で入射光ファイバ上の複数のデータチャネルを符号化する用途において、および、偏光ダイバーシティＷＤＭ電気光学レシーバアーキテクチャがタイミングスキューを有する場合に、特に有利である。このタイミングスキューは、典型的には周知の方法で、チャネルによって異なりうる。制御されていない入力偏光を扱うことのできるいくつかの既存の電気光学レシーバは、信号を結合するために、膨大なデジタル信号処理と共に、２つの別個の電気光学レシーバ（各直交偏光状態に対して１つ）を必要とする。本明細書で開示されている電気光学レシーバ実施形態は、任意の波長チャネルの２つの偏光状態からの信号を結合して検出するために、単一のコンパクトかつ電力効率のよい電気光学レシーバを提供することを理解されたい。

【0068】

本明細書で開示されている電気光学レシーバのいくつかの実施形態は、異なる波長チャネルの入射光の偏光状態が波長チャネルの間でおおよそ同じであり、異なる波長チャネルの入射光の偏光状態が未知である状況で、特に有用である。本明細書で開示されている電気光学レシーバのいくつかの実施形態は、所与の波長チャネルの入六光の偏光状態が未知であり、所与の波長チャネルの入射光の偏光状態が、入射光のその他の波長チャネルと比較して遅くかつ制御された方法で（例えば、単調に）変化する状況で、特に有用である。例えば、これらの状況は、ＷＤＭポイントツーポイントリンクの場合と同様に、ＷＤＭ信号波長チャネルすべてが同じソースに由来し、同じ光ファイバを通り、一緒に受信される場合に起こりうる。本明細書で開示されている電気光学レシーバのいくつかの実施形態は、入射光の各波長チャネルが完全に異なる未知の偏光を有し、入射光の異なる波長チャネルの偏光状態に相関関係がないより一般化された状況で有用である。例えば、これらの状況は、異なるＷＤＭチャネルが異なる場所に由来し、入射光のそれぞれのソースから電気光学レシーバへの伝搬経路全体にわたって同じ光ファイバを共有しえない場合に起こりうる。本明細書で開示されている電気光学レシーバは、偏光状態が未知であり、時間的に静的でありまたは時間的に動的に変化している入射光信号を扱うよう構成されている。本明細書で開示されている電気光学レシーバの様々な実施形態は、偏光状態が高速で（例えば、ギガヘルツ（ＧＨｚ）レジームに、より典型的には、キロヘルツ（ｋＨｚ）（またはミリ秒）レジームで）変化する場合でも、未知の偏光状態を有する入射光信号の受信を提供する。

【0069】

図１Ａは、いくつかの実施形態に従って、電気光学レシーバ１００の構成例を示す。電気光学レシーバ１００は、入射光が光ファイバ１０３から受信されるＰＩＣ１０１を備える。ＰＩＣは、光ファイバ１０３から入射光を受信し、その入射光をＰＩＣ１０１内の光導波路１０７へ方向付けるよう構成されている光カプラ１０５を備える。入射光は、１または複数の光信号を搬送する。例えば、入射光は、デジタルビットパターンを光学的に搬送する変調光である。また、入射光は、偏光制御を持たない。したがって、光ファイバ１０３から受信された入射光の偏光は、光カプラ１０５に入る時には未知である。電気光学レシーバ１００の例において、光カプラ１０５は、垂直格子カプラである。いくつかの実施形態において、光カプラ１０５は、入射光の２つの偏光（ＴＥおよびＴＭ）を分割する二重偏光格子カプラとして（エッジ格子カプラまたは垂直格子カプラのいずれかとして）構成されている。二重編波格子カプラは、第１偏光（ＴＥまたはＴＭのいずれか）を有する入射光の第１部分を光導波路１０７の第１端１０７Ａへ方向付けるよう構成されている。二重偏光格子カプラは、さらに、第１偏光を有する入射光の偏光回転された第２部分を提供するために、入射光の第２部分の偏光を第１偏光と反対の第２偏光（例えば、第１偏光がＴＥの場合、第２偏光はＴＭであり、その逆も同様である）から第１偏光へ回転させるよう構成されている。二重偏光格子カプラは、さらに、入射光の偏光回転済みの第２部分を光導波路１０７の第２端へ方向付けるよう構成されている。光導波路１０７は、第１端１０７Ａから第２端１０７Ｂまで連続的なループ状の構成で伸びるよう構成されている。このように、第１偏光を有する入射光の第１部分は、第１端１０７Ａから第２端１０７Ｂへ向かって光導波路１０７を通して第１光伝搬方向に伝搬し、入射光の偏光回転済みの第２部分（これも第１偏光を有する）は、第２端１０７Ｂから第１端１０７Ａへ向かって光導波路１０７を通して第２光伝搬方向へ伝搬する。したがって、入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分は、光導波路１０７を通して逆の光伝搬方向に伝搬する。いくつかの実施形態において、光導波路１０７の第１端１０７Ａおよび第２端１０７Ｂは、二重偏光格子カプラから光導波路１０７への光の光結合を容易にするために、光導波路１０７のそれぞれのテーパ状領域として構成されている。

【0070】

電気光学レシーバ１００は、さらに、複数のリング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎを備え、ここで、ｎは、１より大きい整数値である。リング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎは、光導波路１０７に沿って光導波路１０７のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている。リング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの各々は、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの任意の１つが動作するそれぞれの共振波長は、狭い波長範囲である。記載の簡単のために、本明細書に開示の任意のリング共振器は、それぞれの共振波長が、実際には、その他の異なる共振波長範囲から区別できる狭い波長範囲であるという理解の下で、それぞれの共振波長を操作するものとして記載されている。このように、リング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの各々は、それぞれの共振波長の（それぞれの共振波長の周りの狭い波長範囲内の）光を検出するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0071】

リング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの各々は、リング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘに対応する共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の第１部分が、第１伝搬方向にリング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘへ光学的に結合すると共に、リング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘに対応する共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分も、第１伝搬方向と逆向きの第２伝搬方向にリング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘへ光学的に結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。例えば、光導波路１０７の第１端１０７Ａから光導波路１０７の第２端１０７Ｂに向かって伝搬する入射光の第１部分の特定の波長は、入射光の第１部分の特定の波長が、光学的に結合する１または複数のリング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎ内で反時計回りの方向に伝搬するように、特定の波長と実質的に等しい共振波長で動作するリング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの内の１または複数へ光学的に結合する。逆に、光導波路１０７の第２端１０７Ｂから光導波路１０７の第１端１０７Ａに向かって伝搬する入射光の偏光回転済みの第２部分の特定の波長は、入射光の偏光回転済みの第２部分の特定の波長が、光学的に結合する１または複数のリング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎ内で反時計回りの方向に伝搬するように、特定の波長と実質的に等しい共振波長で動作するリング共振器型光検出器１０９－１～１０９－ｎの内の１または複数へ光学的に結合する。

【0072】

入射光の第１部分および入射光の対応する偏光回転済みの第２部分は、リング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘへ同時に到達しえないので、電気光学レシーバ１００は、さらに、入射光で搬送される光信号の回復を提供するために、リング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘへの入射光の第１部分および入射光の対応する偏光回転済みの第２部分の到達時間の時間差を特定して補償するよう構成されているタイミングスキュー管理システム１１１を備える。リング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘへの入射光の第１部分および入射光の対応する偏光回転済みの第２部分の到達時間の差は、光導波路１０７を通ってリング共振器型光検出器の内の所与の１つ１０９－ｘへ至る光学経路長の差によって、および／または、光カプラ１０５から（二重偏光格子カプラから）入射光の偏光回転済みの第２部分を出力する際の入射光の第１部分に対する遅延によって、引き起こされうる。

【0073】

図１Ｂは、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ１５１内に実装された電気光学レシーバ１５０の構成例を示す。電気光学レシーバ１５０は、矢印１５４で示すように、光カプラ１５３を通して光ファイバ／導波路１５２から入射光信号を受信する。いくつかの実施形態において、光カプラ１５３は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ１５３は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路１５２へのＰＩＣ１５１の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光信号は、光カプラ１５３から光導波路１５５を通して電気光学レシーバ１５０の偏光スプリッタ／ローテータ（ＰＳＲ）１５６の光入力へ搬送される。このように、ＰＳＲ１５６は、入射光を受信するために光学的に接続された光入力１５６Ａを有する。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１５６の光入力１５６Ａは、光導波路１５５が必要ないように、光カプラ１５３へ直接的に光結合されている。ＰＳＲ１５６は、第１光出力１５６Ｂおよび第２光出力１５６Ｃを有する。ＰＳＲ１５６は、第１光出力１５６Ｂを通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。ＰＳＲ１５６は、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ１５６は、入射光の第２部分を入射光の偏光回転済みの第２部分へ変化させる。ＰＳＲ１５６は、第２光出力１５６Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。

【0074】

電気光学レシーバ１５０は、ＰＩＣ１５１内に形成された光導波路１５７を備える。光導波路１５７は、ＰＳＲ１５６の第１光出力１５６Ｂへ光学的に接続されている第１端１５７Ａを有する。光導波路１５７は、さらに、ＰＳＲ１５６の第２光出力１５６Ｃへ光学的に接続されている第２端１５７Ｂを有する。このように、入射光の第１部分は、矢印１５８で示すように、ＰＳＲ１５６の第１光出力１５６Ａから光導波路１５７を通して第１方向に伝搬する。また、入射光の偏光回転済みの第２部分は、矢印１５９で示すように、ＰＳＲ１５６の第２光出力１５６Ｃから光導波路１５７を通して第１方向と反対向きの第２方向に伝搬する。光導波路１５７は、光がイン結合、アウト結合、および、ガイドされうるような材料で形成されている。光導波路１５７は、光導波路１５７内で光を導くことを可能にするために、光導波路１５７とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。

【0075】

電気光学レシーバ１５０は、さらに、光導波路１５７に沿って光導波路１５７のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６を備える。リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の数は、例として提供されていることを理解されたい。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバ１５０は、６より少ないリング共振器型光検出器を備える。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバ１５０は、６より多いリング共振器型光検出器を備える。リング共振器型光検出器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、光導波路１５７に沿って配置できるリング共振器型光検出器の数（例えば、１６１－１～１６１－６）に制限はないことを理解されたい。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６は、円板として実装される。リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の各々は、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６内およびリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0076】

複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の各々は、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の第１部分が、第１伝搬方向に複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の所与の１つへ光結合すると共に、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、第１伝搬方向とは反対向きの第２伝搬方向に複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_６で動作するようそれぞれ構成されている。例えば、入射光が、波長λ_２と実質的に等しい波長を有する場合、波長λ_２を有する入射光の第１部分は、リング共振器１６１－２へ光学的に結合し、リング共振器１６１－２内で反時計回りの方向に伝搬し、波長λ_２を有する入射光の偏光回転済みの第２部分も、リング共振器１６１－２へ光学的に結合し、リング共振器１６１－２内で時計回りの方向に伝搬する。入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の両方が、光導波路１５７内で同じ偏光状態を有することを理解されたい。したがって、特定の共振波長で動作するリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の任意の１つが、特定の共振波長を有する入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の両方を光学的にインカップリングして検出することができる。

【0077】

電気光学レシーバ例１５０で示すものなど、いくつかの実施形態において、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６は、光導波路１５７の第１端１５７Ａと、光導波路１５７の第１端１５７Ａおよび第２端１５７Ｂの間の中間に位置する光導波路１５７の中間点１５７Ｃとの間に配置されている第１セットのリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－３を含む。また、これらの実施形態において、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６は、光導波路１５７の第２端１５７Ｂと光導波路１５７の中間点１５７Ｃとの間に配置されている第２セットのリング共振器型光検出器１６１－４～１６１－６を含む。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器の第１セットにおけるリング共振器型光検出器の数は、３つのリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－３よりも少ないまたは多いことを理解されたい。また、いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器の第２セットにおけるリング共振器型光検出器の数は、３つのリング共振器型光検出器１６１－４～１６１－６よりも少ないまたは多い。

【0078】

いくつかの実施形態において、電気光学レシーバ１５０は、さらに、電気制御信号に従って制御された方法で、光導波路１５７を通して伝搬される光を減衰させるよう構成されている可変光減衰器（ＶＯＡ）１６３を備える。いくつかの実施形態において、ＶＯＡ１６３は、光導波路１５７の第１端１５７Ａまたは第２端１５７Ｂのいずれかの近くで光導波路１５７に光学的に結合するよう配置されている。電気光学レシーバ例１５０において、ＶＯＡ１６３は、光導波路１５７の第１端１５７Ａの近くで光導波路１５７へ光学的に結合されている。ＶＯＡ１６３は、電気光学レシーバ１５０が最初にオンにされた時、入射光信号に存在する様々な波長チャネルの光をインカップリングするためにリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６がそれぞれの共振波長λ_１～λ_６に調整される前に、光導波路１５７から光ファイバ／導波路１５２へ戻る光の反射／伝達を制限するよう動作する。電気光学レシーバ１５０の起動中、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６のいずれにも結合しない入射光は、光導波路１５７を通って光ファイバ／導波路１５２を通して戻り、入射光が送信されたソースに損傷を与える場合がある。例えば、入射光のソースがレーザ源である場合、入力レーザ光がレーザ源へ戻る逆伝達が、レーザ源に損傷を与え、または、その性能を低下させうる。これを防ぐために、電気光学レシーバ１５０の起動中に、ＶＯＡ１６３は、光導波路１５７内を伝搬する光を、光ファイバ／導波路１５２に戻る光が入射光の送信元のソース（例えば、レーザ源）を損傷せずおよび／またはその動作を妨害しないレベルまで減衰させるように動作しつつも、光導波路１５７内の光電力を、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６が、入射光信号に存在する様々な波長チャネルに対応するそれぞれの共振波長λ_１～λ_６に調整されてロックされるのを可能にするだけの高さに維持する。次いで、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６が、入射光信号に存在する様々な波長チャンネルに対応するそれぞれの共振波長λ_１～λ_６に調整されてロックされた後、ＶＯＡ１６３の動作は、光導波路１５７内で伝搬する光の減衰を低減または停止するよう調整される。

【0079】

いくつかの実施形態において、ＶＯＡ１６３は、自由キャリア吸収によってＶＯＡ１６３の光導波路内での光吸収を増大させるＶＯＡ１６３の光導波路内の電流を順方向バイアス時に生み出す組み込みＰＮダイオードまたはＰＩＮダイオードを有する光導波路（または光導波路１５７の一部）として実装される。これらの実施形態において、ＶＯＡ１６３の光導波路内の光吸収は、ＶＯＡ１６３の光導波路内の順方向バイアス電圧を増大させることによって（ひいては、電流を増大させることによって）増大される。また、これらの実施形態において、ＶＯＡ１６３の光導波路内の光吸収は、ＶＯＡ１６３の光導波路内の順方向バイアス電圧を減少させることによって（ひいては、電流を減少させることによって）減少される。また、これらの実施形態において、ＶＯＡ１６３の光導波路内の光吸収は、ＶＯＡ１６３の光導波路内のＰＮダイオードまたはＰＩＮダイオードの逆バイアスによって停止される。いくつかの実施形態において、ＶＯＡ１６３のＰＮダイオードまたはＰＩＮダイオードは、光導波路１５７内に実際に形成される。いくつかの実施形態において、ＶＯＡ１６３は、光導波路１５７から分離した独自の光導波路を備え、ここで、ＶＯＡ１６３の光導波路は、光導波路１５７の一部にエバネッセント光結合されており、ＰＮダイオードまたはＰＩＮダイオードは、ＶＯＡ１６３の光導波路に組み込まれている。

【0080】

いくつかの実施形態において、電子光学レシーバ１５０は、さらに、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の任意の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の前述の任意の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するよう構成されているタイミングスキュー管理システム１６５を備える。タイミングスキュー管理システム１６５が、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の各々による光電流発生の時間差を電子的に補償するよう動作した後、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の各々によって生成された光電流は光電流を入射光信号によって搬送されたデジタルデータパターンに復号するために、光電流処理回路１６７へ伝送される。異なる偏光からの光が、同じ偏光を有するようにされ、単一の導波路に結合されるいくつかの実施形態において、もしくは、異なる偏光からの光が、同じ偏光を有するようにされ、単一の光検出器または光検出器セットに結合されるいくつかの実施形態において、各偏光状態からの光信号の間に時間遅延の差（タイミングスキュー）が存在しうる。結合された光信号を光検出器または光検出器セットで電気信号に変換した後、タイミングスキューは、ベースバンド信号の電気高周波成分周辺のノッチフィルタとして現れる。ノッチフィルタの中心周波数は、タイミングスキューの大きさに依存し、ノッチフィルタの深さは、２つの偏光状態の間の光電力の相対分割によって決定される。デジタル通信用途では、このノッチフィルタは、符号間干渉（ＩＳＩ）の増大につながる。タイミングスキュー管理システム１６５は、タイミングスキューの存在を検出し、タイミングスキューの大きさを決定し、光電流処理回路１６７へ伝送される光電流ベースの信号におけるタイミングスキューを補償するよう構成されている。

【0081】

いくつかの実施形態において、複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、リング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の所与の１つによる光電流発生の時間差（タイミングスキュー）は、入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分が移動する複数のリング共振器型光検出器１６１－１～１６１－６の内の所与の１つまでの光移動距離の差を低減することによって低減される。図２Ａ、図２Ｂ、および、図２Ｃは、入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分が移動する同じ光導波路を通って複数の光検出器の内の所与の１つに至る光移動距離の差を低減する方法の例を示しており、ここで、入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分は、同じ光導波路（図１Ｂの電気光学レシーバ１５０内の光導波路など）を通して反対方向に移動する。

【0082】

様々な実施形態において、ＰＳＲ１５６、および、本明細書で言及されているＰＳＲのいずれかが、１）入射光の２つの偏光（ＴＥおよびＴＭ）の受信、２）入射光の偏光の一方を他方の偏光へ回転（ＴＥをＴＭへ回転、または、ＴＭをＴＥへ回転）、３）回転されていない偏光を有する入射光の部分を第１出力光導波路へ出力、ならびに、４）回転された偏光を有する入射光の部分を第２出力光導波路へ出力、を提供するように構成されている。様々な実施形態において、ＰＳＲ１５６および本明細書で言及されているＰＳＲのいずれかによって実行される入射光の偏光回転および元の偏光に基づいた分割は、ＰＳＲ内で同時または順次に実行可能であることを理解されたい（例えば、偏光回転が、入射光の元の偏光に基づいた分割の前、後、または、同時に実行される）。

【0083】

図１Ｃは、いくつかの実施形態に従って、ＰＳＲ１７１の構成例を示す。ＰＳＲ例１７１は、ＰＳＲ１５６および／または本明細書で言及されているＰＳＲのいずれかに利用できることを理解されたい。また、ＰＳＲ１７１は例として提供されており、ＰＳＲ１５６および／または本明細書で言及されているＰＳＲのいずれかが様々な実施形態においてどのように構成されうるのかを決して限定しないことを理解されたい。ＰＳＲ１７１は、第１光導波路１７２および第２光導波路１７３を備える。図１Ｄは、いくつかの実施形態に従って、図１Ｃの矢視線Ａ－ＡにおけるＰＳＲ例１７１を示す垂直断面図である。いくつかの実施形態において、第１光導波路１７２は、窒化シリコン光導波路であり、第２光導波路１７３は、シリコン光導波路である。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１７１は、基板１７４上に配置された埋め込み酸化物（ＢＯＸ）層１７５上に形成されている。いくつかの実施形態において、第１光導波路１７３および第２光導波路１７２は、光クラッド１７６内に形成されている。いくつかの実施形態において、光クラッド１７６は、二酸化シリコンである。第１光導波路１７２は、矢印１７７で示すように、光クラッドの層によって第２光導波路１７３から垂直に分離されている。

【0084】

第１光導波路１７２は、ＴＥ偏光およびＴＭ偏光の両方を含む入射光を受信するために接続されている入力セクション１７２Ａを備える。いくつかの実施形態において、入力セクション１７２Ａは、入射光のスポットサイズを第１光導波路１７２の光モードに変換するために逆テーパとして構成されている。（光伝搬方向に関して）入力セクション１７２Ａの後ろに、第１光導波路１７２は、回転／分割セクション１７２Ｂを備える。いくつかの実施形態において、回転／分割セクション１７２Ｂは、略直線形状を有する。回転／分割セクション１７２Ｂの後ろに、第１光導波路１７２は、ＰＳＲ１７１の第１光出力１７２Ｄへ光学的に接続されている出力セクション１７２Ｃを備える。第１光導波路１７２は、第１偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する入射光の部分が実質的に変化することなしに第１光導波路１７２を通してＰＳＲ１７１の第１光出力１７２Ｄへ伝搬するよう構成されている。ＰＳＲ例１７１は、入射光のＴＥ偏光が実質的に変化することなしに第１光導波路１７２を通してＰＳＲ１７１の第１光出力１７２Ｄへ伝搬する様子を示している。

【0085】

第２光導波路１７３は、第１光導波路１７２の回転／分割セクション１７２Ｂからの入射光のＴＭ偏光をエバネッセントにインカップリングすると同時にインカップリングされたＴＭ偏光をＴＥ偏光へ回転させるよう構成されている回転／分割セクション１７３Ａを備える。これを達成するために、第２光導波路１７３の回転／分割セクション１７３Ａは、第１光導波路１７２の回転／分割セクション１７２Ｂに対して偏心は位置された（光伝搬方向と垂直な方向に横方向オフセットを有する）逆テーパ構成を有する。第１光導波路１７２の回転／分割セクション１７２Ｂに対する第２光導波路１７３の回転／分割セクション１７３Ａの横方向オフセットは、第１光導波路１７２の回転／分割セクション１７２ＢにおいてＴＭ０モードを回転させて回転済みＴＥ０モードにして、この回転済みＴＥ０モードを第２光導波路１７３の回転／分割セクション１７３Ａへ結合するために、水平および垂直の対称性を破るよう機能する。回転済みＴＥ０モードは、第２光導波路１７３の出力セクション１７３Ｂを通してＰＳＲ１７１の第２光出力１７３Ｃへ伝達される。ＰＳＲ例１７１は、入射光のＴＥ偏光が実質的に変化することなしに第１光導波路１７２を通してＰＳＲ１７１の第１光出力１７２Ｄへ伝搬する様子を示すと共に、入射光のＴＭ偏光がＰＳＲ１７１の第２光出力１７３Ｃへのルート内でＴＥ偏光へ回転される様子を示しているが、ＰＳＲ１７１の他の実施形態は、ＰＳＲ１７１の第２光出力１７３Ｃへのルート内で入射光のＴＥ偏光をＴＭ偏光へ回転させつつ、実質的に変化することなしに第１光導波路１７２を通してＰＳＲ１７１の第１光出力１７２Ｄへ入射光のＴＭ偏光を伝搬させるよう構成される。

【0086】

図１Ｅは、いくつかの実施形態に従って、ＰＳＲ１８１の構成例を示す。ＰＳＲ例１８１は、ＰＳＲ１５６および／または本明細書で言及されているＰＳＲのいずれかに利用できることを理解されたい。また、ＰＳＲ１８１は例として提供されており、ＰＳＲ１５６および／または本明細書で言及されているＰＳＲのいずれかが様々な実施形態においてどのように構成されうるのかを決して限定しないことを理解されたい。ＰＳＲ１８１は、リブ型光導波路を実装する広帯域ＰＳＲである。ＰＳＲ１８１は、第１ブランチ１８３および第２ブランチ１８５を備える。ＰＳＲ１８１は、第１ブランチスラブ導波路１８７、第１ブランチリブ導波路１８９、第２ブランチスラブ導波路１８８、および、第２ブランチリブ導波路１９０を備えた光導波路システムとして構成されている。図１Ｆは、いくつかの実施形態に従って、図１Ｅの矢視線Ａ－ＡにおけるＰＳＲ例１８１を示す垂直断面図である。図１Ｇは、いくつかの実施形態に従って、図１Ｅの矢視線Ｂ－ＢにおけるＰＳＲ例１８１を示す垂直断面図である。いくつかの実施形態において、第１ブランチスラブ導波路１８７、第２ブランチスラブ導波路１８８、第１ブランチリブ導波路１８９、および、第２ブランチリブ導波路１９０は、モノリシック光導波路構造として一体的に形成されており、そこで、第１ブランチスラブ導波路１８７、第２ブランチスラブ導波路１８８、第１ブランチリブ導波路１８９、および、第２ブランチリブ導波路１９０は、モノリシック光導波路構造の異なる部分を形成している。いくつかの実施形態において、モノリシック光導波路構造は、シリコン光導波路として形成されている。いくつかの実施形態において、モノリシック光導波路構造は、窒化シリコン光導波路として形成されている。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１８１は、基板１９２上に配置されたＢＯＸ層１９１上に形成されている。いくつかの実施形態において、第１スラブ導波路１８７、第２ブランチスラブ導波路１８８、第１ブランチリブ導波路１８９、および、第２ブランチリブ導波路１９０を備えたモノリシック光導波路構造は、光クラッド１９３内に形成されている。いくつかの実施形態において、光クラッド１９３は、二酸化シリコンである。

【0087】

第１ブランチリブ導波路１８９は、略直線形状を有する入力セクション１８９Ａを備え、（ＰＳＲ１８１における光伝搬方向に関して）その後ろにテーパ状セクション１８９Ｂが続き、その後ろに出力セクション１８９Ｃが続いている。第１ブランチスラブ導波路１８７は、テーパ状入力セクション１８７Ａを備え、その後ろにテーパ状セクション１８７Ｂ（リブテーパ状セクション１８９Ｂに対応する）が続き、その後ろに出力セクション１８７Ｃ（リブ出力セクション１８９Ｃに対応する）が続いている。第２ブランチリブ導波路１９０は、テーパ状セクション１９０Ａを備え、（ＰＳＲ１８１における光伝搬方向に関して）その後ろに出力セクション１９０Ｂが続いている。第２ブランチスラブ導波路１８８は、テーパ状セクション１８８Ａ（リブテーパ状セクション１９０Ａに対応する）を備え、その後ろに出力セクション１８８Ｂ（リブ出力セクション１９０Ｂに対応する）が続いている。いくつかの実施形態において、第１ブランチリブ導波路１８９と第２ブランチリブ導波路１９０との間に配置されている第２ブランチスラブ導波路１８８の出力セクション１８８Ｂの一部は、出力光導波路を分離する目的で、第１ブランチ１８３および第２ブランチ１８５の出力の容易な光ルーティングを提供するために光伝搬方向に沿って増大する幅を有する。

【0088】

第１ブランチリブ導波路１８９の入力セクション１８９Ａおよびテーパ状セクション１８９Ｂ、ならびに、第１ブランチスラブ導波路１８７のテーパ状入力セクション１８７Ａおよびテーパ状セクション１８７Ｂは、集合的に偏光ローテータとして機能する。第１ブランチリブ導波路１８９の出力セクション１８９Ｃおよび第１ブランチスラブ導波路１８７の出力セクション１８７Ｃ、ならびに、第２ブランチリブ導波路１９０のテーパ状セクション１９０Ａおよび第２ブランチスラブ導波路１８８のテーパ状セクション１８８Ａは、集合的に偏光スプリッタとして機能する。このように、入射光のＴＥ０偏光は、第１ブランチ１８３を通してＰＳＲ１８１の第１光出力１９５へ実質的に変化することなしに伝送される。入射光のＴＭ０偏光は、入射光のこの部分が第１ブランチ１８３を通して伝送される間に、ＴＥ１偏光へ回転され、次いでＴＥ０偏光へ回転され、第２光出力１９７へのルート内で第２ブランチ１８５へ光結合される。あるいは、いくつかの他の実施形態において、ＰＳＲ１８１は、実質的に変化させることなしに入射光のＴＭ偏光を通過させ、入射光のＴＥ偏光を出力ＴＭ偏光へ回転／分割させるよう構成されている。

【0089】

ＰＳＲ１７１およびＰＳＲ１８１は、本明細書に記載のＰＳＲが、いくつかの実施形態例においてどのように実装されうるのかを示す例として提供されていることを理解されたい。また、いくつかの実施形態において、本明細書に記載のＰＳＲはいずれも、二編波回折格子カプラ（図１Ａに関して記載したものなど）として実装可能であることを理解されたい。ＰＳＲ例１７１およびＰＳＲ例１８１は、本明細書に記載の様々なＰＳＲが、様々な実施形態でどのように実装されうるのかを決して限定しないことを理解されたい。本明細書に記載のＰＳＲはいずれも、ＰＳＲによって受信された入射光の２つの入力偏光の一方（ＴＥまたはＴＭ）が、他方の偏光へ回転され、ＰＳＲの２つの出力の一方へ方向付けられ、入射光の非回転偏光がＰＳＲの２つの出力の他方へ方向付けられる限りは、異なる方法で実装されてもよい。

【0090】

図２Ａは、いくつかの実施形態に従って、第１端２０５Ａから第２端２０５Ｂまで連続的なループ状構成で伸びるよう構成されている光導波路２０５に沿って配置された複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６（波長チャネルごとに１つ）を備えたＷＤＭ光レシーバ２０１の例を示す。複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の各々は、検出された光電流を複数のレシーバ回路２０７－１～２０７－６の内の対応する１つへ伝送するように電気接続されている。複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の各々は、特定のリング共振器型光検出器の動作共振波長と実質的に同じ波長を有する光導波路２０５からの光をエバネッセントにインカップリングするように配置されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。光導波路２０５は、光導波路２０５の第１端２０５Ａおよび第２端２０５Ｂの間のおよそ中間にある中心位置２０５Ｃを有する。図２Ａの例において、複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６はすべて、光導波路２０５の同じ半分に沿って配置されており、これにより、異なるリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の間で光学経路長の不一致が大きくなっている。したがって、図２Ａの例において、複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差に起因して、複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の内の所与の１つによる光電流発生に大きい時間差（タイミングスキュー）が存在する。

【0091】

図２Ｂは、いくつかの実施形態に従って、図２ＡのＷＤＭ光レシーバ２０１の改良版であるＷＤＭ光レシーバ２０１Ａを示す。ＷＤＭ光レシーバ２０１Ａにおいて、複数のリング共振器型光検出器の内の第１半分２０３－１～２０３－３は、光導波路の第１端２０５Ａから中心位置２０５Ｃまで伸びる光導波路２０５の第１半分に沿って配置されている。また、リング共振器型光検出器の第１半分２０３－１～２０３－３は、光導波路２０５の中心位置２０５Ｃの近くに配置されている。同様に、ＷＤＭ光レシーバ２０１Ａにおいて、複数のリング共振器型光検出器の内の第２半分２０３－４～２０３－６は、光導波路２０５の第２端２０５Ｂから中心位置２０５Ｃまで伸びる光導波路２０５の第２半分に沿って配置されている。また、リング共振器型光検出器の第２半分２０３－１～２０３－３は、光導波路２０５の中心位置２０５Ｃの近くに配置されている。光レシーバ２０１Ａにおいて、リング共振器型光検出器２０３－１－２０３－６は、光導波路２０５の中心位置２０５Ｃの周りに、できるだけ光導波路２０５の中心位置２０５Ｃの近くに均等に分配されている。複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６を光導波路２０５の中心位置２０５Ｃを中心に配置することで、入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分が移動する複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の内の所与の１つまでの光移動距離の差が最小化され、ひいては、複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の間のタイミングスキューが最小化されることを理解されたい。光レシーバ２０１Ａは、入射光信号内の各波長チャネル信号の各々の各偏波の間の残留経路長差を最小化する。

【0092】

図２Ｃは、いくつかの実施形態に従って、図２ＢのＷＤＭ光レシーバ２０１Ａの改良版であるＷＤＭ光レシーバ２０１Ｂを示す。ＷＤＭ光レシーバ２０１Ｂにおいて、光導波路２０５は、第１端２０９Ａ、第２端２０９Ｂ、および、中心位置２０９Ｃを有する光導波路２０９で置き換えられている。光導波路２０９は、さらに、複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６が光導波路２０５の中心位置２０５Ｃを中心として光導波路２０９の線形部分に沿って配置される複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の線形配置を収容するのに十分に長い光導波路２０９の線形部分に沿って、光導波路２０９の中心位置２０９Ｃが配置されるように構成されている追加の導波路セクション２０９Ｄを備える。複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６を光導波路２０５の中心位置２０９Ｃを中心に配置させることで、入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分が移動する複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の内の所与の１つまでの光移動距離の差が最小化され、ひいては、複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の間のタイミングスキューが最小化される。複数のリング共振器型光検出器２０３－１～２０３－６をＷＤＭ光レシーバ２０１Ｂ内で線形配置に置くことで、レシーバ回路２０７－１～２０７－６をチップ上で互いに隣り合わせで配置することになり、これにより、他のフォトニック回路および／または電子回路の実装のためにチップのその他の領域が開放されることを理解されたい。光レシーバ２０１Ｂも、各偏波の信号の各々の間の残留経路長差を最小化する。

【0093】

図３は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ３０２内に実装された電気光学レシーバ３００の構成例を示す。図１Ｂの電気光学レシーバ１５０と同様に、電気光学レシーバ３００は、矢印１５４で示すように、光カプラ１５３を通して光ファイバ／導波路１５２から入射光信号を受信する。入射光信号は、光カプラ１５３から光導波路１５５を通してＰＳＲ１５６の光入力へ搬送される。図１Ｂの電気光学レシーバ１５０と同様に、ＰＳＲ１５６は、ＰＳＲ１５６の第１光出力１５６Ｂを通るように、第１偏光を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。また、ＰＳＲ１５６は、入射光の第２部分が入射光の偏光回転された第２部分になるように、入射光の第２部分の偏光を第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。ＰＳＲ１５６は、ＰＳＲ１５６の第２光出力１５６Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。光導波路１５７の第１端１５７Ａは、ＰＳＲ１５６の第１光出力１５６Ｂへ光学的に接続されている。光導波路１５７の第２端１５７Ｂは、ＰＳＲ１５６の第２光出力１５６Ｃへ光学的に接続されている。電気光学レシーバ３００の光導波路１５７は、図１Ｂの電気光学レシーバ１５０のものと同様である。光導波路１５７は、連続的なループ状構造を有する。このように、入射光の第１部分は、矢印１５８で示すように、ＰＳＲ１５６の第１光出力１５６Ａから光導波路１５７を通して第１方向に伝搬する。また、入射光の偏光回転済みの第２部分は、矢印１５９で示すように、ＰＳＲ１５６の第２光出力１５６Ｃから光導波路１５７を通して第１方向と反対向きの第２方向に伝搬する。

【0094】

電気光学レシーバ３００は、光導波路１５７に沿って光導波路１５７のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器３０１－１～３０１－３を備える。電気光学レシーバ３００の構成例は、説明のために３つのリング共振器３０１－１～３０１－３を備える。様々な実施形態において、電気光学レシーバ３００は、光導波路１５７に沿って光導波路１５７のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている３より少ないまたは３より多いリング共振器を備える。リング共振器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、光導波路１５７に沿って配置できるリング共振器の数（例えば、３０１－１～３０１－３）に制限はない。いくつかの実施形態において、リング共振器３０１－１～３０１－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器３０１－１～３０１－３は、円板として実装される。リング共振器３０１－１～３０１－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器３０１－１～３０１－３の各々は、リング共振器３０１－１～３０１－３内およびリング共振器３０１－１～３０１－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器３０１－１～３０１－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器３０１－１～３０１－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器３０１－１～３０１－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0095】

複数のリング共振器３０１－１～３０１－３の各々は、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。このように、複数のリング共振器３０１－１～３０１－３の内の所与の１つに対応する共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の第１部分が、第１伝搬方向に複数のリング共振器３０１－１～３０１－３の内の所与の１つへ光学的に結合し、複数のリング共振器３０１－１～３０１－３内の所与の１つに対応する共振波長と実質的に等しい波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、第１伝搬方向と逆向きの第２伝搬方向に複数のリング共振器３０１－１～３０１－３の内の所与の１つへ光学的に結合する。例えば、特定の波長を有する入射光の第１部分は、特定の波長で動作するリング共振器３０１－ｘに光結合し、リング共振器３０１－ｘ内で反時計回りの方向に伝搬する。特定の波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分は、特定の波長で動作するリング共振器３０１－ｘに光結合し、リング共振器３０１－ｘ内で時計回りの方向に伝搬する。

【0096】

電気光学レシーバ３００は、複数のリング共振器３０１－１～３０１－３のエバネッセント光結合距離内にそれぞれ配置されている複数の出力光導波路３０３－１～３０３－３を備える。複数の出力光導波路３０３－１～３０３－３の各々は、それぞれ、結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３を備える。複数の出力光導波路３０３－１～３０３－３の各々は、それぞれ、短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３を備える。複数の出力光導波路３０３－１～３０３－３の各々は、それぞれ、長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３を備える。出力光導波路３０３－１～３０３－３の数は、リング共振器３０１－１～３０１－３の数に等しい。したがって、リング共振器の数が様々な実施形態において変化すると、出力光導波路の数も変化する。結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３は、複数のリング共振器３０１－１～３０１－３の内の対応する１つからの光をエバネッセントにインカップリングするように配置されている。このように、リング共振器３０１－１～３０１－３の各々は、入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の特定の波長を光導波路１５７から出力光導波路３０３－１～３０３－３の内の対応する１つへ転送するよう動作する。リング共振器３０１－１～３０１－３内で反時計回りの方向に伝搬する入射光の第１部分は、それぞれ、結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３を通って、それぞれ、矢印３０７－１～３０７－３で示すように、それぞれ、長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３へ光結合される。リング共振器３０１－１～３０１－３内で時計回りの方向に伝搬する入射光の偏光回転済みの第２部分は、それぞれ、結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３を通って、それぞれ、矢印３０９－１～３０９－３で示すように、それぞれ、短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３へ光結合される。

【0097】

出力光導波路３０３－１～３０３－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。出力光導波路３０３－１～３０３－３の各々は、出力光導波路３０３－１～３０３－３内で光を導くことを可能にするために、それぞれ、出力光導波路３０３－１～３０３－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、出力光導波路３０３－１～３０３－３は、ラックトラック型の形状を有するように実装されている。ただし、他の実施形態において、出力光導波路３０３－１～３０３－３は、それぞれ、結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３と、それぞれ、短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３と、それぞれ、長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３と、を備える限りは、任意の形状を有するように実装されてよいことを理解されたい。

【0098】

電気光学レシーバ３００は、複数のリング共振器３０３－１～３０３－３とそれぞれ関連付けられている複数の光検出器（ＰＤ）３０５－１～３０５－３を備える。したがって、リング共振器の数が様々な実施形態において変化すると、光検出器の数も変化する。出力光導波路３０３－１～３０３－３の短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３は、対応する結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３の第１端から複数の光検出器３０５－１～３０５－３の内の対応する１つまで伸びている。出力光導波路３０３－１～３０３－３の長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３は、対応する結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３の第２端から複数の光検出器３０５－１～３０５－３の内の対応する１つまで伸びている。出力光導波路３０３－１～３０３－３の内の所与の１つ内の長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３の長さおよび短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３の長さは、長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３および短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３が光学的に接続されている光検出器３０５－１～３０５－３の内の対応する１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するように規定されている。光導波路１５７の第２端１５７Ｂからリング共振器３０１－１～３０１－３の各々までの光導波路１５７に沿った距離が異なるため、長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３の長さは、出力光導波路３０３－１～３０３－３の各々について異なっている。いくつかの実施形態において、長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３の長さは、複数のリング共振器３０１－１～３０１－３の内の対応する１つと、光導波路１５７の中間点との間の距離が減少するにつれて減少し、ここで、光導波路１５７の中間点は、光導波路１５７の第１端１５７Ａおよび第２端１５７Ｂの間のおよそ中間にある。

【0099】

電子光学レシーバ３００は、さらに、複数の光検出器３０５－１～３０５－３の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、複数の光検出器３０５－１～３０５－３の内の所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するよう構成されているタイミングスキュー管理システム１６５を備える。いくつかの実施形態において、光検出器３０５－１～３０５－３は、線形光検出器であり、出力光導波路３０３－１～３０３－３の内の対応する１つの短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３が、線形光検出器の第１端へ光学的に接続され、出力光導波路３０３－１～３０３－３の対応する１つの長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３が、線形光検出器の第２端へ光学的に接続されている。

【0100】

図４は、いくつかの実施形態に従って、線形光検出器の一例４００を示す図である。いくつかの実施形態において、別個の線形光検出器４００が、電気光学レシーバ３００において光検出器３０５－１～３０５－３の各々に対して用いられる。線形光検出器４００は、Ｐドープ領域４０１、固有領域４０３、および、Ｎドープ領域４０５を備えたＰＩＮタイプの光検出器として示されている。固有領域４０３は、Ｐドープ領域４０１とＮドープ領域４０５との間に配置されている。いくつかの実施形態において、Ｐドープ領域４０１およびＮドープ領域４０５は、入れ換えられている。いくつかの実施形態において、固有領域４０３は、検出される光を方向付けるための光導波路である。いくつかの実施形態において、Ｐドープ領域４０１の少なくとも一部およびＮドープ領域４０５の少なくとも一部が、光導波路内に形成される。動作中、光検出器４００は、固有領域４０３内で光吸収によって生成された電荷キャリアが、光検出器４００の長さに沿って接続されている電気接点４０７にスイープされるように、逆バイアスされる。

【0101】

線形光検出器４００は、各偏光からの入射光を独立的に検出することを可能にする。より具体的には、第１偏光を有する入射光の第１部分は、光検出器４００の第１端から入力され、第１偏光を有する入射光の偏光回転済みの第２部分（ただし、第２偏光を有する入射光に対応する）は、光検出器４００の第２端を通して入力される。線形光検出器４００の長さに沿った光吸収に起因して、光検出器４００の第１端を通して入力された第１偏光を有する入射光の第１部分の強度は、矢印４０９で示すように、光が光検出器４００の長さに沿って第１方向に伝搬するにつれて、光吸収係数に従って指数関数的に減衰する。同様に、光検出器４００の第２端を通して入力された第１偏光を有する入射光の偏光回転済みの第２部分の強度は、矢印４１１で示すように、光が光検出器４００の長さに沿って第２方向に伝搬するにつれて、光吸収係数に従って指数関数的に減衰する。したがって、第１偏光を有する入射光の第１部分のほとんどが、線形光検出器４００の第１半分４１３で吸収され、第１偏光を有する入射光の偏光回転済みの第２部分のほとんどが、線形光検出器４００の第２半分４１５で吸収される。いくつかの実施形態において、光検出器４００の第１半分４１３に沿った電気接点４０７はセグメント化されて、第１逆バイアス回路および第１受信回路に接続されており、光検出器４００の第２半分４１５に沿った電気接点４０７はセグメント化されて、第２逆バイアス回路および第２受信回路に接続されている。これらの実施形態において、入力信号の偏光回転済みの第２部分が、実際には、入射光信号内の第２偏光に対応することを考慮すると、第１受信回路によって測定された光電流および第２受信回路で測定された光電流を比較することで、入射光信号内の異なる偏光の間で分割された相対光電力を決定することができる。

【0102】

図３の電気光学レシーバ３００は、入射光ファイバ／導波路１５２が偏光制御なしで入射光信号をＰＩＣ３０２に送信する一実施形態を表している。光カプラ１５３は、入射光信号の入射光をチップ上の導波路１５５に結合する。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１５６は、入射光信号の偏光を分割し、２つの偏光をＰＳＲ１５６内の２つの別個の導波路へ伝送する。ＰＳＲ１５６内のこれら２つの導波路の一方は、偏光ローテータを通過しており、その結果、それの偏光は、ＰＳＲ１５６内の他方の導波路と同じ状態へ回転される。ＰＳＲ１５６内の２つの導波路は、リング共振器３０１－１～３０１－３へエバネッセント結合されている光導波路１５７（ループ）の第１端１５７Ａおよび第２端１５７Ｂへそれぞれ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、リング共振器３０１－１～３０１－３は、それぞれ、パッシブリングフィルタに置き換えられる。リング共振器３０１－１～３０１－３（またはパッシブリングフィルタ）の各々は、狭い波長範囲内の単一の波長チャネルから、対応する光検出器３０５－１～３０５－３へ光学的に接続されている対応する出力光導波路３０３－１～３０３－３（例えば、線形光検出器４００など）へ、光をルーティングするよう設計されている。

【0103】

図３の電気光学レシーバ３００において、光導波路１５７から、リング共振器３０１－１～３０１－３（またはパッシブリングフィルタ）へ右から結合された光（光導波路１５７の第２端１５７Ｂから第１端１５７Ａに向かって伝搬する光）は、リング共振器３０１－１～３０１－３（またはパッシブリングフィルタ）を通して時計回りにルーティングされ、対応する出力光導波路３０３－１～３０３－３の結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３で結合されており、ここで、その光は、対応する出力光導波路３０３－１～３０３－３の短尺セクション３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３を通過して、光検出器３０５－１～３０５－３の第２端に入る。逆に、光導波路１５７から、リング共振器３０１－１～３０１－３（またはパッシブリングフィルタ）へ左から結合された光（光導波路１５７の第１端１５７Ａから第２端１５７Ｂに向かって伝搬する光）は、リング共振器３０１－１～３０１－３（またはパッシブリングフィルタ）を通して反時計回りにルーティングされ、対応する出力光導波路３０３－１～３０３－３の結合セクション３０３Ａ－１～３０３Ａ－３で結合されており、ここで、その光は、対応する出力光導波路３０３－１～３０３－３の長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３を通過して、光検出器３０５－１～３０５－３の第１端に入る。出力光導波路３０３－１～３０３－３の長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３は、光遅延線として機能する。出力光導波路３０３－１～３０３－３の長尺セクション３０３Ｃ－１～３０３Ｃ－３は、光ファイバ／導波路１５２内の所与の波長チャネルからの入射光信号の２つの偏光が（分割、偏光回転、および、導波路ルーティング後に）、ほぼ同時に反対方向から（線形光検出器４００として規定されている）所与の光検出器３０５－１～３０５－３に入るように規定されており、これは、所与の光検出器３０５－１～３０５－３での入射光信号の２つの偏光の間のタイミングスキューを低減させ、それに応じて、電子タイミングスキュー管理の実装を可能（または容易）にし、タイミングスキュー管理の必要性を完全に排除しうる。

【0104】

さらに、図３の電気光学レシーバ３００のいくつかの実施形態において、所与の光検出器３０５－１～３０５－３からの光電流は、対応するリング共振器３０１－１～３０１－３の共振波長と入射光信号内の所与のデータチャネルの波長との間のアライメントを制御するために、フィードバック信号として用いられる。例えば、いくつかの実施形態において、電気光学レシーバ３００は、光検出器３０５－１～３０５－３に到達する光電力を最適化するために、リング共振器３０１－１～３０１－３に組み込まれている温度調節器および／またはダイオードを用いて、リング共振器３０１－１～３０１－３のリング共振波長を調整する制御回路を備える。また、いくつかの実施形態において、電気光学レシーバ３００は、電気光学レシーバ３００の起動時に用いるために、図１Ｂの電気光学レシーバ１５０に関して記載したように、ＶＯＡ１６３を備える。

【0105】

図５は、いくつかの実施形態に従って、フォトニック回路を動作させるための方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図５の方法は、電気光学レシーバ１５０および／または３００を用いて実行される。方法は、フォトニック回路の光入力ポートを通して入射光を受信するための工程５０１を備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、例えばＰＳＲ１５６を用いて、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程５０３を備える。方法は、さらに、光導波路の第１端を通るように（例えば、光導波路１５７の第１端１５７Ａを通るように）入射光の第１部分を方向付けるための動作５０５を備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程５０７（例えばＰＳＲ１５６によって実行される）を備える。方法は、さらに、光導波路の第２端を通るように（例えば、光導波路１５７の第２端１５７Ｂを通るように）入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程５０９を備え、ここで、光導波路１５７は、第１端１５７Ａから第２端１５７Ｂまで連続的に伸びている。いくつかの実施形態において、工程５０３、５０５、５０７、および、５０９は、基本的に同時に行われる。方法は、さらに、光導波路１５７から光をエバネッセントにインカップリングするように、複数のリング共振器（例えば、１６１－１～１６１－６および３０１－１～３０１－３）を動作させるための工程５１１を備え、ここで、複数のリング共振器の各々は、それぞれの共振波長を有する入射光の第１部分およびそれぞれの共振波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分の両方をインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。

【0106】

いくつかの実施形態において、方法は、さらに、可変光減衰器（ＶＯＡ１６３など）を通して、入射光の第１部分および入射光の第２部分を伝送する工程と、複数のリング共振器（例えば、１６１－１～１６１－６および３０１－１～３０１－３）がそれぞれの共振波長に調整されている時に、入射光の第１部分と入射光の第２部分の光電力を減衰させるように可変光減衰器を制御する工程と、を備える。これらの実施形態において、方法は、さらに、複数のリング共振器がそれぞれの共振波長で動作している時に（例えば、通常動作中に）、入射光の第１部分および入射光の第２部分の光電力を減衰させないように可変光減衰器を制御する工程を備える。

【0107】

いくつかの実施形態において、複数のリング共振器（例えば、１６１－１～１６１－６）の各々は、それぞれの光検出器を備える。いくつかの実施形態において、方法は、入射光の第１部分が、複数の出力光導波路の内の対応する１つの長尺セクション（例えば、３０３Ｃ－１～３０３０Ｃ－３）を通して伝送され、入射光の偏光回転済みの第２部分が、複数の出力光導波路の内の対応する１つの短尺セクション（例えば、３０３Ｂ－１～３０３Ｂ－３）を通して伝送されるように、複数のリング共振器（例えば、３０１－１～３０１－３）の各々からの光を、複数の出力光導波路（例えば、３０３－１～３０３－３）の内の対応する１つへ光結合する工程を備える。これらの実施形態において、方法は、さらに、複数の出力光導波路の内の対応する１つの長尺セクションの出力端で入射光の第１部分を検出し、複数の出力光導波路の内の対応する１つの短尺セクションの出力端で入射光の偏光回転済みの第２部分を検出するように、光検出器（例えば、３０５－１～３０５－３）を動作させる工程を備える。

【0108】

図６は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ６０１内に実装された電気光学レシーバ６００の構成例を示す。電気光学レシーバ６００は、光導波路６１４を通して光カプラ６１５から入射光を受信するように光学的に接続されている光入力６１３Ａを有するＰＳＲ６１３を備える。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１５６の光入力６１３Ａは、光導波路１５５が必要ないように、光カプラ６１５へ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ６１５は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ６１５は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路６１７へのＰＩＣ６０１の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光は、矢印６１６で示すように、光ファイバ／導波路６１７から光カプラ６１５に伝送される。ＰＳＲ６１３は、第１光出力６１３Ｂおよび第２光出力６１３Ｃを有する。ＰＳＲ６１３は、第１光出力６１３Ｂを通るように、第１偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。また、ＰＳＲ６１３は、入射光の第２部分の偏光を（第１偏光と反対の）第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ６１３は、入射光の第２部分を入射光の偏光回転済みの第２部分へ変化させる。ＰＳＲ６１３は、第２光出力６１３Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。

【0109】

電気光学レシーバ６００は、ＰＳＲ６１３の第１光出力６１３Ｂへ光学的に接続されている第１光導波路６０３を備える。電気光学レシーバ６００は、さらに、ＰＳＲ６１３の第２光出力６１３Ｃへ光学的に接続されている第２光導波路６０５を備える。電気光学レシーバ６００において、第１光導波路６０３および第２光導波路６０５は、互いに光学的に接続／結合されていない。第１光導波路６０３および第２光導波路６０５は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第１光導波路６０３および第２光導波路６０５の各々は、第１光導波路６０３および第２光導波路６０５内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第１光導波路６０３および第２光導波路６０５とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第１光導波路６０３および第２光導波路６０５は、同じ材料で形成されている。入射光の第１部分は、ＰＳＲ６１３の第１光出力６１３Ｂを通して第１光導波路６０３へ伝送され、矢印６０４で示すように第１光導波路６０３に沿って伝搬する。入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ６１３の第２光出力６１３Ｃを通して第２光導波路６０５へ伝送され、矢印６０６で示すように第２光導波路６０５に沿って伝搬する。

【0110】

電気光学レシーバ６００は、第１光導波路６０３に沿って第１光導波路６０３のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３を備える。電気光学レシーバ例６００は、説明のために３つのリング共振器６０７－１～６０７－３を示しているが、第１複数のリング共振器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、第１光導波路６０３に沿って配置できる第１複数のリング共振器の数に制限はないことを理解されたい。リング共振器６０７－１～６０７－３の各々は、リング共振器６０７－１～６０７－３の内の所与の１つに対応する共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する入射光の第１部分が、リング共振器６０７－１～６０７－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器６０７－１～６０７－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器６０７－１から６０７－３は、円板として実装される。リング共振器６０７－１～６０７－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器６０７－１～６０７－３の各々は、リング共振器６０７－１～６０７－３内およびリング共振器６０７－１～６０７－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器６０７－１～６０７－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器６０７－１～６０７－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器６０７－１～６０７－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0111】

電気光学レシーバ６００は、第２光導波路６０５に沿って第２光導波路６０５のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３を備える。電気光学レシーバ例６００は、説明のために３つのリング共振器６０９－１～６０９－３を示しているが、第２複数のリング共振器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、第２光導波路６０５に沿って配置できる第２複数のリング共振器の数に制限はないことを理解されたい。リング共振器６０９－１～６０９－３の各々は、リング共振器６０９－１～６０９－３の内の所与の１つに対応する共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、リング共振器６０９－１～６０９－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３の数は、第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３の数に等しい。また、リング共振器６０９－１～６０９－３のそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）は、リング共振器６０７－１～６０７－３のそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）と実質的に一致する。いくつかの実施形態において、リング共振器６０９－１～６０９－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器６０９－１～６０９－３は、円板として実装される。いくつかの実施形態において、第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３の各々は、第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３の内の（共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）に関して）対応する１つと同じ形状およびサイズを有するように形成されている。リング共振器６０９－１～６０９－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器６０９－１～６０９－３の各々は、リング共振器６０９－１～６０９－３内およびリング共振器６０９－１～６０９－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器６０９－１～６０９－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３の各々は、第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３の内の（共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）に関して）対応する１つと同じ材料で形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器６０９－１～６０９－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器共振器６０９－１～６０９－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0112】

電気光学レシーバ６００は、第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３のエバネッセント光結合距離内にそれぞれ配置されている第１複数の出力光導波路６０８－１～６０８－３を備える。電気光学レシーバ６００は、さらに、第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３のエバネッセント光結合距離内にそれぞれ配置されている第２複数の出力光導波路６１０－１～６１０－３を備える。電気光学レシーバ６００は、さらに、複数の光検出器６１１－１～６１１－３を備える。光検出器６１１－１～６１１－３の各々は、第１複数の出力光導波路６０８－１～６０８－３の内のぞれぞれの１つから、および、第２複数の出力光導波路６１０－１～６１０－３の内のそれぞれの１つから、光を受信するように光学的に接続されており、ここで、第１複数の出力光導波路６０８－１～６０８－３の内のそれぞれの１つは、所与の共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３の内の１つへ光結合され、第２複数の出力光導波路６１０－１～６１０－３の内のそれぞれの１つは、所与の共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３の内の１つへ光結合されている。このように、光検出器６１１－１～６１１－３の各々は、第１複数の出力光導波路６０８－１～６０８－３の内の対応する１つから、および、第２複数の出力光導波路６１０－１～６１０－３の内の対応する１つから、実質的に同じ波長の入射光を受信する。

【0113】

いくつかの実施形態において、光検出器６１１－１～６１１－３の各々は、第１複数の出力光導波路６０８－１～６０８－３の内の対応する１つが光検出器６１１－１～６１１－３の一端に接続され、第２複数の出力光導波路６１０－１～６１０－３の内の対応する１つが光検出器６１１－１～６１１－３の他端に接続されるように、図４に関して記載した線形光検出器のように構成されている。このように、光検出器６１１－１～６１１－３は、光検出器６１１－１～６１１－３の第１線形半分において（第１偏光を有する）入射光の第１部分のほとんどを吸収し、光検出器６１１－１～６１１－３の第２線形半分において（これも第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光検出器６１１－１～６１１－３の第１線形半分に沿って配置されている１または複数の電気接点（例えば、４０７）が、光電流処理回路１６７内の第１光電流検出回路へ電気的に接続され、光検出器６１１－１～６１１－３の第２線形半分に沿って配置されている１または複数の電気接点（例えば、４０７）が、光電流処理回路１６７内の第２光電流検出回路へ電気的に接続されている。

【0114】

いくつかの実施形態において、第１光導波路６０３は、ＰＳＲ６１３の第１光出力６１３Ｂから、第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３の内のＰＳＲ６１３に最も近い１つ（６０７－１）まで伸びている第１セクション６０３Ａを備える。また、第２光導波路６０５は、ＰＳＲ６１３の第２光出力６１３Ｃから、第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３の内のＰＳＲ６１３に最も近い１つ（６０９－１）まで伸びている第１セクション６０５Ａを備える。これらの実施形態において、第１複数のリング共振器６０７－１～６０７－３への入射光の第１部分の光結合と第２複数のリング共振器６０９－１～６０９－３の内の（波長で）対応する共振器への入射光の偏光回転済みの第２部分の光結合との間のタイミングスキュー（タイミングの差）を最小化する目的で、ＰＳＲ６１３から出る入射光の第１部分とＰＳＲ６１３から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するために、第１光導波路６０３の第１セクション６０３Ａが第２光導波路６０５の第１セクション６０５Ａよりも長く、または、第２光導波路６０５の第１セクション６０５Ａが第１光導波路６０３の第１セクション６０３Ａよりも長くなっている。電気光学レシーバ例６００において、第１光導波路６０３の第１セクション６０３Ａは、第１光導波路６０３の第１セクション６０３Ａを通る光学経路長が第２光導波路６０５の第１セクション６０５Ａを通る光学経路長よりも長くなるように構成されている遅延セクション６０３Ｂを備える。遅延セクション６０３Ｂは、ＰＳＲ６１３から出る入射光の第１部分とＰＳＲ６１３から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するよう構成されている。第１光導波路６０３の第１セクション６０３Ａの長さおよび第２光導波路６０５の第１セクション６０５Ａの長さは、複数の光検出器６１１－１～６１１－３の内のＰＳＲ６１３に最も近い光検出器（６１１－１）への入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するよう規定されている。また、いくつかの実施形態において、電気光学レシーバ６００は、それぞれ複数の光検出器６０７－１～６０７－３の内の対応する１つへの入射光の第１部分の到達時間と、それぞれ複数の光検出器６０９－１～６０９－３の内の対応する１つへの入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間との間の差によって引き起こされる、複数の光検出器６１１－１～６１１－３の内の所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するために、タイミングスキュー管理システム１６５を備える。

【0115】

電気光学レシーバ６００のいくつかの実施形態において、２つの光導波路（６０３および６０５）は、パッシブリングフィルタ（それぞれ、６０７－１～６０７－３および６０９－１～６０９－３）のアレイへ別個に結合されている。各パッシブリングフィルタ（６０７－１～６０７－３および６０９－１～６０９－３）は、狭い波長範囲内の単一の波長チャネル（λ_１、λ_２、λ_３）から、線形光検出器（それぞれ、６１１－１～６１１－３）に接続されている対応する出力導波路（それぞれ６０８－１～６０８－３、および、それぞれ６１０－１～６１０－３）へ、光をルーティングするよう設計されている。電気光学レシーバ６００内での光のルーティングは、光カプラ６１５を通して受信された所与の波長チャネル内の入射光の２つの偏光が別個のリングフィルタ（６０７－１～６０７－３および６０９－１～６０９－３）を通して同じ線形検出器（６１１－１～６１１－３）へ反対方向から別個にルーティングされるように設計されている。いくつかの実施形態において、光遅延線（６０３Ｂ）が、ＰＳＲ６１３によって導入される入射光の第１部分と入射光の偏光回転済みの第２部分との間の非対称遅延を補償するために、２つの光導波路（６０３、６０５）の一方に（例えば、導波路のより長いセクションの形態で）追加されてよい。電子タイミングスキュー管理システム１６５は、ＰＳＲ６１３によって導入される入射光の第１部分と入射光の偏光回転済みの第２部分との間の任意の残りのタイミングスキューを補正するために実装および動作されてよい。また、第１光導波路６０３は、第２光導波路６０５へ光学的に接続されていないため、電気光学レシーバ６００は、図１Ｂの電気光学レシーバ１５０におけるＶＯＡ１６３に関して上述したようなＶＯＡを必要としない。

【0116】

電気光学レシーバ６００のいくつかの実施形態において、所与の光検出器６１１－１～６１１－３からの光電流は、所与の光検出器６１１－１～６１１－３に対応するリング共振器のペア（６０７－１～６０７－３および６０９－１～６０９－３）の共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）と、光カプラ６１５を通して受信された入射光の対応するデータ波長チャネルの波長との間のアライメントを制御するためのフィードバック信号として用いられる。例えば、いくつかの実施形態において、制御回路が、所与の光検出器６１１－１～６１１－３に到達する光電力を最適化する目的で、所与の光検出器６１１－１～６１１－３に対応するリング共振器のペア（６０７－１～６０７－３および６０９－１～６０９－３）の２つの共振波長を調整するために用いられる。いくつかの実施形態において、制御回路は、所与の光検出器６１１－１～６１１－３に到達する光電力を最適化する目的で、所与の光検出器６１１－１～６１１－３に対応するリング共振器のペア（６０７－１～６０７－３および６０９－１～６０９－３）の温度を制御するために実装された温度調節器（例えば、ヒータ）を制御するよう動作する。いくつかの実施形態において、制御回路は、所与の光検出器６１１－１～６１１－３に到達する光電力を最適化する目的で、所与の光検出器６１１－１～６１１－３に対応するリング共振器のペア（６０７－１～６０７－３および６０９－１～６０９－３）に組み込まれたダイオードを制御するよう動作する。

【0117】

図７は、いくつかの実施形態に従って、フォトニック回路を動作させるための方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図７の方法は、電気光学レシーバ６００を用いて実行される。方法は、フォトニック回路（例えば、ＰＩＣ６０１）の光入力ポート（例えば、光カプラ６１５）を通して入射光を受信するための工程７０１を備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程７０３を備える。いくつかの実施形態において、工程７０３は、ＰＳＲ６１３によって実行される。方法は、さらに、入射光の第１部分を第１光導波路（例えば、光導波路６０３）に方向付けるための工程７０５を備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程７０７を備える。いくつかの実施形態において、工程７０３は、ＰＳＲ６１３によって実行される。方法は、さらに、入射光の偏光回転済みの第２部分を第２光導波路（例えば、光導波路６０５）に方向付けるための工程７０９を備える。方法は、さらに、第１光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第１複数のリング共振器（例えば、リング共振器６０７－１～６０７－３）を動作させるための工程７１１を備え、ここで、第１複数のリング共振器の各々は、第１光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第１複数のリング共振器からの光を第１複数の出力光導波路（例えば、光導波路６０８－１～６０８－３）の内のそれぞれの光導波路へ光結合するための工程７１３を備える。方法は、さらに、第１複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器（例えば、光検出器６１１－１～６１１－３）の内のそれぞれの光検出器へ方向付けるための工程７１５を備える。方法は、さらに、第２光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第２複数のリング共振器（例えば、リング共振器６０９－１～６０９－３）を動作させるための工程７１７を備え、ここで、第２複数のリング共振器の各々は、第２光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第２複数のリング共振器からの光を第２複数の出力光導波路（例えば、光導波路６１０－１～６１０－３）の内のそれぞれの光導波路へ光結合するための工程７１９を備える。方法は、さらに、第２複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けるための工程７２１を備える。

【0118】

いくつかの実施形態において、第１光導波路は、入力セクション（例えば、６０３Ａ）を備え、第２光導波路は、入力セクション（例えば、６０５Ａ）を備え、ここで、第１光導波路の入力セクションが第２光導波路の入力セクションよりも長く、または、第２光導波路の入力セクションが第１光導波路の入力セクションよりも長くなっている。これらの実施形態において、方法は、複数の光検出器の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するように、第１光導波路の入力セクションの長さおよび第２光導波路の入力セクションの長さを規定する工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、複数の光検出器の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、複数の光検出器の内の所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償する工程を備える。いくつかの実施形態において、第１光導波路の入力セクションの長さおよび第２光導波路の入力セクションの長さは、入射光の第１部分を第１光導波路へ方向付ける工程と、入射光の偏光回転済みの第２部分を第２光導波路へ方向付ける工程との間の時間差を補償するように規定される。

【0119】

いくつかの実施形態において、この方法で用いられる複数の光検出器の各々は、第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第１端と、第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第２端とを有する線形光検出器（例えば、線形光検出器４００）である。これらの実施形態の一部において、方法は、線形光検出器の第１半分において入射光の第１部分のほとんどを吸収し、線形光検出器の第２半分において入射光の偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するように、線形光検出器を動作させる工程を備える。これらの実施形態の一部において、方法は、線形光検出器の第１半分で生成された光電流を検出するよう第１光電流検出回路を動作させる工程と、線形光検出器の第２半分で生成された光電流を検出するよう第２光電流検出回路を動作させる工程と、を備える。このように、方法は、元の入射光信号の第１偏光および第２偏光の各々から線形光検出器へどれだけの光電力が伝達されるのかを決定する。これに対応して、このように、方法は、第１偏光および第２偏光の各々において元の入射光信号でどれだけの光電力が受信されたのかを決定する。

【0120】

図８は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ８０１内に実装された電気光学レシーバ８００の構成例を示す。電気光学レシーバ８００は、光導波路８２４を通して光カプラ８２３から入射光を受信するように光学的に接続されている光入力８２１Ａを有するＰＳＲ８２１を備える。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ８２１の光入力８２１Ａは、光導波路８２４が必要ないように、光カプラ８２３へ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ８２３は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ８２３は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路８２５へのＰＩＣ８０１の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光は、矢印８２６で示すように、光ファイバ／導波管８２５から光カプラ８２３に伝送される。ＰＳＲ８２１は、第１光出力８２１Ｂおよび第２光出力８２１Ｃを有する。ＰＥＲ８２１は、第１光出力８２１Ｂを通るように、第１偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。また、ＰＳＲ８２１は、入射光の第２部分の偏光を（第１偏光と反対の）第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ８２１は、入射光の第２部分を入射光の偏光回転済みの第２部分へ変化させる。ＰＳＲ８２１は、第２光出力８２１Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。いくつかの実施形態において、第１偏光を有する入射光の第１部分は、第２光出力８２１Ｃを通して伝送され、入射光の偏光回転済みの第２部分は、第１光出力８２１Ｂを通して伝送される。

【0121】

電気光学レシーバ８００は、ＰＳＲ８２１の第１光出力８２１Ｂへ光学的に接続されている第１光導波路８０３を備える。電気光学レシーバ８００は、さらに、ＰＳＲ８２１の第２光出力８２１Ｃへ光学的に接続されている第２光導波路８０５を備える。第１光導波路８０３および第２光導波路８０５は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第１光導波路８０３および第２光導波路８０５の各々は、第１光導波路８０３および第２光導波路８０５内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第１光導波路８０３および第２光導波路８０５とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第１光導波路８０３および第２光導波路８０５は、同じ材料で形成されている。いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ８２１の第１光出力８２１Ｂを通して第１光導波路８０３へ伝送され、矢印８０４で示すように第１光導波路８０３に沿って伝搬する。いくつかの実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ８２１の第２光出力８２１Ｃを通して第２光導波路８０５へ伝送され、矢印８０６で示すように第２光導波路８０５に沿って伝搬する。あるいは、いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ８２１の第２光出力８２１Ｃを通して第２光導波路８０５へ伝送され、矢印８０６で示すように第２光導波路８０５に沿って伝搬する。また、これらの代替実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ８２１の第１光出力８２１Ｂを通して第１光導波路８０３へ伝送され、矢印８０４で示すように第１光導波路８０３に沿って伝搬する。

【0122】

電気光学レシーバ８００は、さらに、第１光導波路８０３の第２端に光学的に接続されている第１光入力８０９Ａを有する２×２光スプリッタ８０９を備える。２×２光スプリッタ８０９は、第２光導波路８０５の第２端に光学的に接続されている第２光入力８０９Ｂを有する。２×２光スプリッタ８０９は、第１光出力８０９Ｃおよび第２光出力８０９Ｄを有する。２×２光スプリッタ８０９は、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を、２×２光スプリッタ８０９の第１光出力８０９Ｃおよび第２光出力８０９Ｄの各々を通して出力するよう構成されている。いくつかの実施形態において、２×２光スプリッタ８０９は、等分の５０－５０光スプリッタである。ただし、他の実施形態において、２×２光スプリッタ８０９は、等分の５０－５０光スプリッタではない。２×２光スプリッタ８０９の光分割比は、第１光入力８０９Ａおよび第２光入力８０９Ｂの各々から第１光出力８０９Ｃおよび第２光出力８０９Ｄへどれだけの光電力が伝送されるのかを規定する。２×２光スプリッタ８０９によって提供される光分割比は、第１光出力８０９Ｃまたは第２光出力８０９Ｄのいずれかを通る光電力伝送が非常に低いことが、第１光入力８０９Ａおよび第２光入力８０９Ｂを通して受信される入射光の波長チャネルのいずれについても回避されることを保証するように、設定および／または制御される。また、いくつかの実施形態において、２×２光スプリッタ８０９は、非広帯域光スプリッタである。

【0123】

いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７が、第１光導波路８０３または第２光導波路８０５のいずれかへ光結合されている。電気光学レシーバ例８００は、第２光導波路８０５へ光結合されている位相シフタ８０７を有する。いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７は、第２光導波路８０５の上に配置されている温度調節器（例えば、加熱装置）として実装され、第２光導波路８０５の材料の熱光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７は、第２光導波路８０５に組み込まれた電気光学素子（例えば、ダイオード）として実装され、第２光導波路８０５内の電気光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７は、１または複数のリング共振器型位相シフタとして実装される。

【0124】

これらの実施形態において、２×２光スプリッタ８０９への入射光の第１部分の到達と２×２光スプリッタ８０９への入射光の偏光回転済みの第２部分の到達との間のタイミングスキュー（タイミングの差）を最小化する目的で、ＰＳＲ８２１から出る入射光の第１部分とＰＳＲ８２１から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するために、第１光導波路８０３が第２光導波路８０５よりも長く、または、第２光導波路８０５が第１光導波路８０３より長くなっている。電気光学レシーバ例８００において、第１光導波路８０３は、第１光導波路８０３を通る光学経路長が第２光導波路８０５を通る光学経路長よりも長くなるように構成されている遅延セクション８０３Ａを備える。遅延セクション８０３Ａは、ＰＳＲ８２１から出る入射光の第１部分とＰＳＲ８２１から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するよう構成されている。いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７は、第１光導波路８０３および第２光導波路８０５の内の短い方に光結合されている。

【0125】

いくつかの実施形態において、遅延セクション８０３Ａは、電気光学レシーバ８００が、単一の光波長だけではなく、広域の光波長で動作するよう実装されている場合に、２×２光スプリッタ８０９への入射光の第１部分の到達と入射光の偏光回転済みの第２部分の到達との間のタイミングスキューを補償／最小化するよう規定されている。２つの偏光の間の群遅延差が十分に補償／最小化されない場合、第１光導波路８０３における入射光の第１部分と第２光導波路８０５における入射光の偏光回転済みの第２部分との間の位相差が、光の波長に依存することから、単一の位相シフタ８０７では、対象となるすべての波長に適切な位相を設定できない場合がある。遅延セクション８０３Ａは、第１光導波路８０３における入射光の第１部分と第２光導波路８０５における入射光の偏光回転済みの第２部分との間の位相差が光の波長の関数として変化しないように、２つの偏光の間の群遅延差が十分に補正／最小化されることを保証するよう規定され、これは、単一の位相シフタ８０７が、光カプラ８２３を通して受信された入射光信号内の対象となるすべてのチャネル波長に適切な位相を設定することを可能にする。ＰＳＲ８２１、遅延セクション８０３Ａを備えた第１光導波路８０３、第２光導波路８０５、２×２光スプリッタ８０９、位相シフタ８０７の組み合わせは、偏光イコライザ８１２を構成する。

【0126】

電気光レシーバ８００は、２×２光スプリッタ８０９の第１光出力８０９Ｃへ光学的に接続されている第３光導波路８１１を備える。電気光学レシーバ８００は、さらに、２×２光スプリッタ８０９の第２光出力８０９Ｄへ光学的に続されている第４光導波路８１３を備える。電気光学レシーバ８００において、第３光導波路８１１および第４光導波路８１３は、互いに光学的に接続／結合されていない。第３光導波路８１１および第４光導波路８１３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第３光導波路８１１および第４光導波路８１３の各々は、第３光導波路８１１および第４光導波路８１３内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第３光導波路８１１および第４光導波路８１３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第３光導波路８１１および第４光導波路８１３は、同じ材料で形成されている。（第１偏光を有する）入射光の第１部分の一部は、２×２光スプリッタ８０９の第１光出力８０９Ｃを通して第３光導波路８１１へ方向付け／搬送される。また、（第１偏光を有する）入射光の第１部分の一部は、２×２光スプリッタ８０９の第２光出力８０９Ｄを通して第４光導波路８１３へ方向付け／搬送される。（第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分の一部は、２×２光スプリッタ８０９の第１光出力８０９Ｃを通して第３光導波路８１１へ方向付け／搬送される。また、（第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分の一部は、２×２光スプリッタ８０９の第２光出力８０９Ｄを通して第４光導波路８１３へ方向付け／搬送される。

【0127】

電気光学レシーバ８００は、第３光導波路８１１に沿って第３光導波路８１１のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数のリング共振器８１５－１～８１５－３を備える。電気光学レシーバ例８００は、説明のために３つのリング共振器８１５－１～８１５－３を示しているが、第１複数のリング共振器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、第３光導波路８１１に沿って配置できる第１複数のリング共振器の数に制限はないことを理解されたい。リング共振器８１５－１～８１５－３の各々は、リング共振器８１５－１～８１５－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分が、第３光導波路８１１からリング共振器８１５－１～８１５－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器８１５－１～８１５－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器８１５－１～８１５－３は、円板として実装される。リング共振器８１５－１～８１５－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器８１５－１～８１５－３の各々は、リング共振器８１５－１～８１５－３内およびリング共振器８１５－１～８１５－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器８１５－１～８１５－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器８１５－１～８１５－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器８１５－１～８１５－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0128】

電気光学レシーバ８００は、第４光導波路８１３に沿って第４光導波路８１３のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器８１７－１～８１７－３を備える。電気光学レシーバ例８００は、説明のために３つのリング共振器８１７－１～８１７－３を示しているが、第２複数のリング共振器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、第２光導波路８１３に沿って配置できる第２複数のリング共振器の数に制限はないことを理解されたい。リング共振器８１７－１～８１７－３の各々は、リング共振器６０９－１～６０９－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、第４光導波路８１３からリング共振器８１７－１～８１７－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。第２複数のリング共振器８１７－１～８１７－３の数は、第１複数のリング共振器８１５－１～８１５－３の数に等しい。また、リング共振器８１７－１～８１７－３のそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）は、リング共振器８１５－１～８１５－３のそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）と実質的に一致する。いくつかの実施形態において、リング共振器８１７－１～８１７－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器８１７－１～８１７－３は、円板として実装される。いくつかの実施形態において、第２複数のリング共振器８１７－１～８１７－３の各々は、第１複数のリング共振器８１５－１～８１５－３の内の（共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）に関して）対応する１つと同じ形状およびサイズを有するように形成されている。リング共振器８１７－１～８１７－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器８１７－１～８１７－３の各々は、リング共振器８１７－１～８１７－３内およびリング共振器８１７－１～８１７－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器８１７－１～８１７－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第２複数のリング共振器８１７－１～８１７－３の各々は、第１複数のリング共振器８１５－１～８１５－３の内の（共振波長（λ_１、λ_２、λ_３）に関して）対応する１つと同じ材料で形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器８１７－１～８１７－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器８１７－１～８１７－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0129】

電気光学レシーバ８００は、第１複数のリング共振器８１５－１～８１５－３のエバネッセント光結合距離内にそれぞれ配置されている第１複数の出力光導波路８１６－１～８１６－３を備える。電気光学レシーバ８００は、さらに、第２複数のリング共振器８１７－１～８１７－３のエバネッセント光結合距離の範囲内にそれぞれ配置されている第２複数の出力光導波路８１８－１～８１８－３を備える。電気光学レシーバ８００は、さらに、複数の光検出器８１９－１～８１９－３を備える。光検出器８１９－１～８１９－３の各々は、第１複数の出力光導波路８１６－１～８１６－３の内のそれぞれの１つから、および、第２複数の出力光導波路８１８－１～８１８－３の内のそれぞれの１つから、光を受信するように光学的に接続されており、ここで、第１複数の出力光導波路８１６－１～８１６－３の内のそれぞれの１つは、所与の共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する第１複数のリング共振器８１５－１～８１５－３の内の１つへ光結合され、第２複数の出力光導波路８１８－１～８１８－３の内のそれぞれの１つは、同じ所与の共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する第２複数のリング共振器８１７－１～８１７－３の内の１つへ光結合されている。このように、光検出器８１９－１～８１９－３の各々は、第１複数の出力光導波路８１６－１～８１６－３の内の対応する１つから、および、第２複数の出力光導波路８１８－１～８１８－３の内の対応する１つから、実質的に同じ波長の入射光を受信する。

【0130】

いくつかの実施形態において、光検出器８１９－１～８１９－３の各々は、第１複数の出力光導波路８１６－１～８１６－３の内の対応する１つが光検出器８１９－１～８１９－３の一端に接続され、第２複数の出力光導波路８１８－１～８１８－３の内の対応する１つが光検出器８１９－１～８１９－３の他端に接続されるように、図４に関して記載した線形光検出器のように構成されている。このように、光検出器８１９－１～８１９－３は、光検出器８１９－１～８１９－３の第１線形半分において（第１偏光を有する）入射光の第１部分のほとんどを吸収し、光検出器８１９－１～８１９－３の第２線形半分において（これも第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光検出器８１９－１～８１９－３の第１線形半分に沿って配置されている１または複数の電気接点（例えば、４０７）が、光電流処理回路１６７内の第１光電流検出回路へ電気的に接続され、光検出器８１９－１～８１９－３の第２線形半分に沿って配置されている１または複数の電気接点（例えば、４０７）が、光電流処理回路１６７内の第２光電流検出回路へ電気的に接続されている。また、いくつかの実施形態において、電気光学レシーバ８００は、それぞれ複数の光検出器８１９－１～８１９－３の内の対応する１つへの入射光の第１部分の到達時間と、それぞれ複数の光検出器８１９－１～８１９－３の内の対応する１つへの入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間との間の差によって引き起こされる、複数の光検出器８１９－１～８１９－３の内の所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償するために、タイミングスキュー管理システム１６５を備える。

【0131】

電気光学レシーバ８００は、光カプラ８２３を通して受信された入射光の大部分または全部が１つの偏光（ほとんどＴＥまたはほとんどＴＭのいずれか）を有することに起因して、第１光導波路８０３または第２光導波路８０５のいずれかが非常に少ない光を搬送する可能性のある厄介な状況に対処する。この状況において、２×２光スプリッタ８０９が実装されていなければ、リング共振器８１５－１～８１５－３および８１７－１～８１７－３の動作共振波長を、光カプラ８２３を通して受信される入射光における対応するチャネル波長とそれぞれアライメントし続けることは、どのリング調整アルゴリズムにとっても非常に困難になる。また、リング共振器８１５－１～８１５－３および８１７－１～８１７－３は、光電力が上昇するに伴って、チャネル波長に再ロックする必要があるため、上述の状況は、光ファイバ／導波路８２５における偏光が時間と共に進行した時に、さらにいっそう問題となる。リング共振器８１５－１～８１５－３および８１７－１～８１７－３が、変化するチャネル波長に再ロックする必要がある場合、電気光学レシーバ８００によって出力されるデータ信号に遮断が発生する。上述の状況に対処する目的で、電気光学レシーバ８００は、リング共振器８１５－１～８１５－３および８１７－１～８１７－３に光が到達する前に、第３光導波路８１１および第４光導波路８１３の各々において無視できない光電力を確保するために、２×２光スプリッタ８０９および位相シフタ８０７を実装する。２×２光スプリッタ８０９は、リング共振器８１５－１～８１５－３および８１７－１～８１７－３が、入射光信号におけるチャネル波長と実質的に一致するそれぞれの共振波長にロックして維持できることを保証するために、第３光導波路８１１および第４光導波路８１３の各々が第１偏光の十分な光を伝達することを保証する。いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７は、光ファイバ／導波路８２５における偏光が時間と共にドリフトするため、アクティブ制御を利用する。位相シフタ８０７のアクティブ制御は、アクティブ制御回路（フィードバック回路１０１５）によって実施される。例えば、いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７のアクティブ制御は、リング共振器８１５－１～８１５－３および８１７－１～８１７－３における光電力を測定するアクティブ制御回路によって実施され、その測定された光電力をフィードバック信号として用いて、光ファイバ／導波路８２５における偏光を追跡する必要に応じて位相シフト８０７の動作を調整する。

【0132】

図９は、いくつかの実施形態に従って、フォトニック集積回路を動作させるための方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図９の方法は、電気光学レシーバ８００を用いて実行される。方法は、フォトニック回路（例えば、ＰＩＣ８０１）の光入力ポート（例えば、光カプラ８２３）を通して入射光を受信するための工程９０１を備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程９０３を備える。いくつかの実施形態において、工程９０３は、ＰＳＲ８２１によって実行される。方法は、さらに、第１光導波路（例えば、光導波路８０３）を通して２×２スプリッタ（例えば、８０９）の第１光入力（例えば、８０９Ａ）へ入射光の第１部分を方向付けるための工程９０５を備える。いくつかの実施形態において、工程９０５は、ＰＳＲ８２１によって実行される。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程９０７を備える。いくつかの実施形態において、工程９０７は、ＰＳＲ８２１によって実行される。方法は、さらに、第２光導波路（例えば、光導波路８０５）を通して２×２スプリッタの第２光入力（例えば、８０９Ｂ）へ入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程９０９を備える。いくつかの実施形態において、工程９０９は、ＰＳＲ８２１によって実行される。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力（例えば、８０９Ｃ）を通して第３光導波路（例えば、光導波路８１１）へ入射光の第１部分の一部を方向付けるための工程９１１を備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力（例えば、８０９Ｄ）を通して第４光導波路（例えば、光導波路８１３）へ入射光の第１部分の一部を方向付けるための工程９１３を備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けるための工程９１５を備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けるための工程９１７を備える。いくつかの実施形態において、工程９１１～９１７は、２×２光スプリッタ８０９によって実行される。

【0133】

図９の方法は、さらに、第３光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第１複数のリング共振器（例えば、リング共振器８１５－１～８１５－３）を動作させるための工程９１９を備え、ここで、第１複数のリング共振器の各々は、第３光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第１複数のリング共振器からの光を第１複数の出力光導波路（例えば、光導波路８１６－１～８１６－３）の内のそれぞれの光導波路へ光結合するための工程９２１を備える。方法は、さらに、第１複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器（例えば、光検出器８１９－１～８１９－３）の内のそれぞれの光検出器へ方向付けるための工程９２３を備える。方法は、さらに、第４光導波路からの光をエバネッセントにインカップリングするように、第２複数のリング共振器（例えば、リング共振器８１７－１～８１７－３）を動作させるための工程９２５を備え、ここで、第２複数のリング共振器の各々は、第４光導波路からそれぞれの共振波長を有する光をインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。方法は、さらに、第２複数のリング共振器からの光を第２複数の出力光導波路（例えば、光導波路８１８－１～８１８－３）の内のそれぞれの光導波路へ光結合するための工程９２７を備える。方法は、さらに、第２複数の出力光導波路内の光を複数の光検出器の内のそれぞれの光検出器へ方向付けるための工程９２９を備える。

【0134】

いくつかの実施形態において、図９の方法は、さらに、位相シフタが光結合されている第１光導波路または第２光導波路のいずれかを通過する光の位相へ制御された量のシフトを適用するために、第１光導波路または第２光導波路のいずれかと光結合している位相シフタを動作させる工程を備える。いくつかの実施形態において、第１光導波路は第２光導波路よりも長く、または、第２光導波路は第１光導波路よりも長い。これらの実施形態において、図９の方法は、２×２光スプリッタへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差を低減するように、第１光導波路の長さおよび第２光導波路の長さを規定する工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、複数の光検出器の内の所与の１つへの入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分の到達時間の差によって引き起こされる、複数の光検出器の内の所与の１つによる光電流発生の時間差を電子的に補償する工程を備える。いくつかの実施形態において、第１光導波路の長さおよび第２光導波路の長さは、入射光の第１部分を第１光導波路へ方向付ける工程と、入射光の偏光回転済みの第２部分を第２光導波路へ方向付ける工程との間の時間差を補償するように規定される。

【0135】

いくつかの実施形態において、図９の方法で用いられる複数の光検出器の各々は、第１複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第１端と、第２複数の出力光導波路の内のそれぞれの１つへ光学的に接続されている第２端とを有する線形光検出器（例えば、線形光検出器４００）である。これらの実施形態の一部において、図９の方法は、線形光検出器の第１半分において入射光の第１部分のほとんどを吸収し、線形光検出器の第２半分において入射光の偏光回転済みの第２部分のほとんどを吸収するように、線形光検出器を動作させる工程を備える。これらの実施形態の一部において、図９の方法は、線形光検出器の第１半分で生成された光電流を検出するよう第１光電流検出回路を動作させる工程と、線形光検出器の第２半分で生成された光電流を検出するよう第２光電流検出回路を動作させる工程と、を備える。このように、図９の方法は、元の入射光信号の第１偏光および第２偏光の各々から線形光検出器へどれだけの光電力が伝達されるのかを決定する。これに対応して、このように、方法は、第１偏光および第２偏光の各々において入射光信号でどれだけの光電力が受信されたのかを決定する。

【0136】

図１０Ａは、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ１００１内に実装されている光入力偏光管理装置１０００の構成例を示す。光入力偏光管理装置１０００は、光導波路１００６を通して光カプラ１００５から入射光を受信するように光学的に接続されている光入力１００３Ａを有する偏光コントローラ１００３を備える。いくつかの実施形態において、偏光コントローラ１００３の光入力１００３Ａは、光導波路１００６が必要ないように、光カプラ１００５へ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ１００５は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ１００５は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路１００７への偏光コントローラ１００３の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光は、矢印１００８で示すように、光ファイバ／導波路１００７から光カプラ１００５に伝送される。光ファイバ／導波路１００７は、多波長光源１００９からの光を受信して伝達するために光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、多波長光源１００９は、光ファイバ／導波路１００７を通して複数の波長の連続波レーザ光を送信するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光ファイバ／導波路１００７を通して多波長光源１００９によって送信される光の偏光は制御されておらず、時間と共に変化する可能性がある。

【0137】

オンチップ偏光コントローラ１００３は、光入力１００３Ａを通して受信された入射光の２つの偏光を単一の偏光として結合し、偏光コントローラ１００３の光出力１００３Ｂを通して低損失で単一の偏光を出力するよう構成されている。例えば、いくつかの実施形態において、偏光コントローラ１００３は、光入力１００３Ａを通してＴＥ偏光およびＴＭ偏光の両方の偏光を受信し、ＴＥ偏光をＴＭ偏光へ回転させ、光入力１００３Ａを通して受信した光の基本的にすべてを、光出力１００３Ｂを通してＴＭ偏光として伝送するよう構成されている。逆に、いくつかの実施形態において、偏光コントローラ１００３は、光入力１００３Ａを通してＴＥ偏光およびＴＭ偏光の両方の偏光を受信し、ＴＭ偏光をＴＥ偏光へ回転させ、光入力１００３Ａを通して受信した光の基本的にすべてを、光出力１００３Ｂを通してＴＥ偏光として伝送するよう構成されている。いくつかの実施形態において、偏光コントローラ１００３は、未知であり時と共に変化する可能性のある入射光の中の２つの偏光（ＴＥおよびＴＭ）の間の電力差および位相差に対応するために電子的に調整可能である。

【0138】

光入力偏光管理装置１０００は、偏光コントローラ１００３の光出力へ光学的に接続されている出力光導波路１０１１を備える。いくつかの実施形態において、フィードバック回路１０１５は、光出力導波路１０１１を通して伝送された光に基づいて、偏光コントローラ１００３を制御するよう構成されている。出力導波路１０１１における光電力のごく一部が、フィードバック回路１０１５への入力信号として機能するように光学的に取り出されて測定される。いくつかの実施形態において、方向性光カプラが、光導波路１０１１における光電力のごく一部をタップオフ導波路１０１７へ転送するための光タップとして実装されており、光電力のごく一部は、その後、光検出器１０１９（例えば、線形光検出器）に入射する。いくつかの実施形態において、光検出器１０１９は、すべての波長チャネル内の光電力のごく一部を検出するよう構成されている。いくつかの実施形態において、一連のリング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－１が、出力導波路１０１１の単一波長チャネルからの光電力のごく一部を取り出し、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３自体に配置された光検出器によって、または、電気光学レシーバ８００内のリング共振器８１５－１～８１５－３、出力光導波路８１６－１～８１６－３、光検出器８１９－１～８１９－３に関して上述したような、線形検出器に接続されている出力導波路へ光信号を送信することによって、その光電力のごく一部を検出するように設計されている。この実施形態において、各波長チャネル（λ_１、λ_２、λ_３）内の光電力を別個に測定することができ、これにより、フィードバック回路１０１５は、偏光コントローラ１００３の光入力１００３Ａを通して受信された入射光信号内の波長チャネルごとに別個かつ独立的に、偏光コントローラ１００３の動作を最適化することができる。

【0139】

電気光学レシーバ例１０００は、説明のために３つのリング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３を示しているが、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、出力導波路１０１１に沿って配置できるリング共振器型フィルタの数に制限はないことを理解されたい。リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の各々は、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する出力導波路１０１１内の光が、出力導波路１０１１からリング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３は、円板として実装される。リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の各々は、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３内およびリング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0140】

図１０Ｂは、いくつかの実施形態に従って、偏光コントローラ１００３の実装例と共に、図１０Ａの光入力偏光管理装置１０００を示す。偏光コントローラ１００３は、偏光コントローラ１００３の光入力１００３Ａから入射光を受信するように光学的に接続されている光入力１０２１Ａを有するＰＳＲ１０２１を備える。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１０２１の光入力１０２１Ａは、偏光コントローラ１００３の光入力１００３Ａである。ＰＳＲ１０２１は、第１光出力１０２１Ｂおよび第２光出力１０２１Ｃを有する。ＰＳＲ１０２１は、第１光出力１０２１Ｂを通るように、第１偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。また、ＰＳＲ１０２１は、入射光の第２部分の偏光を（第１偏光と反対の）第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ１０２１は、入射光の第２部分を入射光の偏光回転済みの第２部分へ変化させる。ＰＳＲ１０２１は、第２光出力１０２１Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。いくつかの代替実施形態において、第１偏光を有する入射光の第１部分は、第２光出力１０２１Ｃを通して伝送され、入射光の偏光回転済みの第２部分は、第１光出力１０２１Ｂを通して伝送される。

【0141】

偏光コントローラ１００３は、ＰＳＲ１０２１の第１光出力１０２１Ｂへ光学的に接続されている第１光導波路１０２３を備える。偏光コントローラ１０２１は、さらに、ＰＳＲ１０２１の第２光出力１０２１Ｃへ光学的に接続されている第２光導波路１０２５を備える。第１光導波路１０２３および第２光導波路１０２５は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第１光導波路１０２３および第２光導波路１０２５の各々は、第１光導波路１０２３および第２光導波路１０２５内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第１光導波路１０２３および第２光導波路１０２５とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第１光導波路１０２３および第２光導波路１０２５は、同じ材料で形成されている。いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ１０２１の第１光出力１０２１Ｂを通して第１光導波路１０２３へ伝送され、矢印１０２４で示すように第１光導波路１０２３に沿って伝搬する。いくつかの実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ１０２１の第２光出力１０２１Ｃを通して第２光導波路１０２５へ伝送され、矢印１０２６で示すように第２光導波路１０２５に沿って伝搬する。逆に、いくつかの代替実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ１０２１の第２光出力１０２１Ｃを通して第２光導波路１０２５へ伝送され、矢印１０２６で示すように第２光導波路１０２５に沿って伝搬する。また、これらの代替実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ１０２１の第１光出力１０２１Ｂを通して第１光導波路１０２３へ伝送され、矢印１０２４で示すように第１光導波路１０２３に沿って伝搬する。

【0142】

偏光コントローラ１００３は、さらに、第１光導波路１０２３の第２端に光学的に接続されている第１光入力１０２９Ａを有する第１の２×２光スプリッタ１０２９を備える。第１の２×２光スプリッタ１０２９は、第２光導波路１０２５の第２端に光学的に接続されている第２光入力１０２９Ｂを有する。第１の２×２光スプリッタ１０２９は、第１光出力１０２９Ｃおよび第２光出力１０２９Ｄを有する。第１の２×２光スプリッタ１０２９は、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を、第１の２×２光スプリッタ１０２９の第１光出力１０２９Ｃおよび第２光出力１０２９Ｄの各々を通して出力するよう構成されている。いくつかの実施形態において、第１の２×２光スプリッタ１０２９は、等分の５０－５０光スプリッタである。ただし、他の実施形態において、第１の２×２光スプリッタ１０２９は、等分の５０－５０光スプリッタではない。第１の２×２光スプリッタ１０２９の光分割比は、第１光入力１０２９Ａおよび第２光入力１０２９Ｂの各々から第１光出力１０２９Ｃおよび第２光出力１０２９Ｄへどれだけの光電力が伝送されるのかを規定する。第１の２×２光スプリッタ１０２９によって提供される光分割比は、第１光出力１０２９Ｃまたは第２光出力１０２９Ｄのいずれかを通る光電力伝送が非常に低いことが、第１光入力１０２９Ａおよび第２光入力１０２９Ｂを通して受信される入射光の波長チャネルのいずれについても回避されることを保証するように、設定および／または制御される。また、いくつかの実施形態において、第１の２×２光スプリッタ１０２９は、非広帯域光スプリッタである。いくつかの実装形態において、第１の２×２光スプリッタ１０２９は、多モード干渉素子（ＭＭＩ）または方向性導波路カプラ（断熱方向性カプラなど）を用いて実装されている。

【0143】

いくつかの実施形態において、第１位相シフタ１０２７が、第１光導波路１０２３または第２光導波路１０２５のいずれかへ光結合されている。偏光コントローラ例１００３は、第２光導波路１０２５へ光結合されている第１位相シフタ１０２７を有する。いくつかの実施形態において、第１位相シフタ１０２７は、第２光導波路１０２５の上に配置されている温度調節器（例えば、加熱装置）として実装され、第２光導波路１０２５の材料の熱光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、第１位相シフタ１０２７は、第２光導波路１０２５に組み込まれた電気光学素子（例えば、ダイオード）として実装され、第２光導波路１０２５内の電気光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、第１位相シフタ１０２７は、１または複数のリング共振器として実装され、これらのリング共振器の各々は、第１位相シフタ１０２７が光結合されている光導波路内の特定の波長の光の位相をシフトするために、特定の波長で動作する。

【0144】

これらの実施形態において、第１の２×２光スプリッタ１０２９への入射光の第１部分の到達と第１の２×２光スプリッタ１０２９への入射光の偏光回転済みの第２部分の到達との間のタイミングスキュー（タイミングの差）を最小化する目的で、ＰＳＲ１０２１から出る入射光の第１部分とＰＳＲ１０２１から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するために、第１光導波路１０２３が第２光導波路１０２５よりも長く、または、第２光導波路１０２５が第１光導波路１０２３より長くなっている。偏光コントローラ例１００３において、第１光導波路１０２３は、第１光導波路１０２３を通る光学経路長が第２光導波路１０２５を通る光学経路長よりも長くなるように構成されている遅延セクション１０２３Ａを備える。遅延セクション１０２３Ａは、ＰＳＲ１０２１から出る入射光の第１部分とＰＳＲ１０２１から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するよう構成されている。いくつかの実施形態において、位相シフタ１０２７は、第１光導波路１０２３および第２光導波路１０２５の内の短い方に光結合されている。

【0145】

いくつかの実施形態において、遅延セクション１０２３Ａは、偏光コントローラ１００３が、単一の光波長だけではなく、広域の光波長で動作するよう実装されている場合に、第１の２×２光スプリッタ１０２９への入射光の第１部分の到達と入射光の偏光回転済みの第２部分の到達との間のタイミングスキューを補償／最小化するよう規定されている。２つの偏光の間の群遅延差が十分に補償／最小化されない場合、第１光導波路１０２３における入射光の第１部分と第２光導波路１０２５における入射光の偏光回転済みの第２部分との間の位相差が、光の波長に依存することから、単一の位相シフタ１０２７では、対象となるすべての波長に適切な位相を設定できない場合がある。遅延セクション１０２３Ａは、第１光導波路１０２３における入射光の第１部分と第２光導波路１０２５における入射光の偏光回転済みの第２部分との間の位相差が光の波長の関数として変化しないように、２つの偏光の間の群遅延差が十分に補正／最小化されることを保証するよう規定され、これは、位相シフタ１０２７が、光カプラ１００５を通して受信された入射光信号内の対象となるすべてのチャネル波長に適切な位相を設定することを可能にする。

【0146】

偏光コントローラ１００３は、第１の２×２光スプリッタ１０２９の第１光出力１０２９Ｃへ光学的に接続されている第３光導波路１０３１を備える。偏光コントローラ１００３は、さらに、第１の２×２光スプリッタ１０２９の第２光出力１０２９Ｄへ光学的に続されている第４光導波路１０３３を備える。第３光導波路１０３１および第４光導波路１０３３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第３光導波路１０３１および第４光導波路１０３３の各々は、第３光導波路１０３１および第４光導波路１０３３内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第３光導波路１０３１および第４光導波路１０３３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第３光導波路１０３１および第４光導波路１０３３は、同じ材料で形成されている。（第１偏光を有する）入射光の第１部分の一部は、第１の２×２光スプリッタ１０２９の第１光出力１０２９Ｃを通して第３光導波路１０３１へ方向付け／搬送される。また、（第１偏光を有する）入射光の第１部分の一部は、第１の２×２光スプリッタ１０２９の第２光出力１０２９Ｄを通して第４光導波路１０３３へ方向付け／搬送される。（第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分の一部は、第１の２×２光スプリッタ１０２９の第１光出力１０２９Ｃを通して第３光導波路１０３１へ方向付け／搬送される。また、（第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分の一部は、第１の２×２光スプリッタ１０２９の第２光出力１０２９Ｄを通して第４光導波路１０３３へ方向付け／搬送される。

【0147】

偏光コントローラ１００３は、さらに、第３光導波路１０３１の第２端に光学的に接続されている第１光入力１０３７Ａを有する第２の２×２光スプリッタ１０３７を備える。第２の２×２光スプリッタ１０３７は、第４光導波路１０３３の第２端に光学的に接続されている第２光入力１０３７Ｂを有する。第２の２×２光スプリッタ１０３７は、偏光コントローラ１００３の光出力１００３Ｂへ光学的に接続されている少なくとも１つの光出力１０３７Ｃを有する。いくつかの実施形態において、第２の２×２光スプリッタ１０３７の少なくとも１つの光出力１０３７Ｃは、偏光コントローラ１００３の光出力１００３Ｂである。第２の２×２光スプリッタ１０３７は、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を、光出力１０３７Ｃを通して出力するよう構成されている。第２の２×２光スプリッタ１０３７は、等分の５０－５０光スプリッタである必要はない。第２の２×２光スプリッタ１０３７の光分割比は、第１光入力１０３７Ａおよび第２光入力１０３７Ｂの各々から光出力１０３７Ｃへどれだけの光電力が伝送されるのかを規定する。第２の２×２光スプリッタ１０３７によって提供される光分割比は、光出力１０３７Ｃを通る光電力伝送が、第１光入力１０３７Ａおよび第２光入力１０３７Ｂを通して受信される入射光の波長チャネルに対して最適化されることを保証するように、設定および／または制御される。また、いくつかの実施形態において、第２の２×２光スプリッタ１０３７は、非広帯域光スプリッタである。いくつかの実装形態において、第２の２×２光分割器１０３７は、ＭＭＩ素子または方向性導波路カプラ（断熱方向性カプラなど）を用いて実装されている。

【0148】

いくつかの実施形態において、第２位相シフタ１０３５が、第３光導波路１０３１または第４光導波路１０３３のいずれかへ光結合されている。偏光コントローラ例１００３は、第２光導波路１０３３へ光結合されている第２位相シフタ１０３５を有する。いくつかの実施形態において、第２位相シフタ１０３５は、第４光導波路１０３３の上に配置されている温度調節器（例えば、加熱装置）として実装され、第４光導波路１０３３の材料の熱光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、第２位相シフタ１０３５は、第４光導波路１０３３に組み込まれた電気光学素子（例えば、ダイオード）として実装され、第４光導波路１０３３内の電気光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、第２位相シフタ１０３５は、１または複数のリング共振器として実装され、これらのリング共振器の各々は、第２位相シフタ１０３３が光結合されている光導波路内の特定の波長の光の位相をシフトするために、特定の波長で動作する。いくつかの実施形態において、２つの位相シフタ１０２７および１０３５の間の相対位相は、光導波路の一方だけではなく、２つの光導波路１０２５および１０３３上に位相シフタをそれぞれ配置することによって制御される。これは、特に熱位相シフタについて、相対位相のより高速な調整を提供する。

【0149】

いくつかの実施形態において、偏光コントローラ１００３は、ＰＳＲ１０２１と、２つの導波路１０２３、１０２５の一方の導波路上の第１位相シフタ１０２７が第１の２×２光スプリッタ１０２９に入り、２つの導波路１０３１、１０３３の一方の導波路上の第２位相シフタ１０３５が第２の２×２光スプリッタ１０３７に入る第１の２×２光スプリッタ１０２９および第２の２×２光スプリッタ１０３７のカスケード構成とを用いて、効果的な電気光学コンバイナとして機能する。第１位相シフタ１０２７および第２位相シフタ１０３５は、時間の経過に伴って２つのそれぞれの光導波路の位相および強度の不均衡を考慮するように調整される。第１位相シフタ１０２７および第２位相シフタ１０３５は、入力ファイバ／導波路１００７の偏光が時間と共に変化するのに伴って、出力導波路１０１１内の光電力を最適化するために用いられる。いくつかの実施形態において、第１位相シフタ１０２７および／または第２位相シフタ１０３５は、それぞれの光導波路の近くに配置されたヒータとして、または、それぞれの光導波路に組み込まれたダイオードとして実装されている。また、いくつかの実施形態において、第１位相シフタ１０２７および／または第２位相シフタ１０３５は、リング共振器型位相シフタとして実装され、複数のリング共振器の各々が、光導波路内の光のそれぞれの単一波長チャネルの位相をシフトさせるよう動作される。第１位相シフタ１０２７および第２位相シフタ１０３５をリング共振器型位相シフタとして実装することで、幅広い波長チャネルにわたって出力導波路１０１１へのより高い光電力伝送が提供される。いくつかの状況では、入力ファイバ／導波路１００７の偏光が時間と共に十分にドリフトするため、第１位相シフタ１０２７および第２位相シフタ１０３５は、位相の範囲の限界に到達しないように位相を２πの量だけ急激に変化させることによって「リセット」する必要がありうる。かかる「リセット」には時間がかかり、信号の遮断を引き起こす。いくつかの実施形態において、位相シフタ１０２７、１０３５の「リセット」を避けるために、偏光コントローラ１００３は、３以上のカスケード接続された２×２光スプリッタをそれらに対応する位相シフタと共に備える。また、いくつかの実施形態において、フィードバック回路１０１５は、光出力導波路１０１１を通して伝送された光に基づいて、偏光コントローラ１００３内の第１位相シフタ１０２７、第２位相シフタ１０３５、および、任意の他の位相シフタを制御するよう構成されている。

【0150】

光入力偏光管理装置１０００は、未知の偏光特性（および時間と共に変化するおそらくは制御されていない偏光状態）を有する入射光信号を、既知の偏光の対応する入力光信号に変換するよう機能する。ＰＳＲ１０２１の光出力は、同じ偏光で、単一の出力導波路１０１１に結合されるので、出力導波路１０１１内の光の検出および／または変調のための光学回路および電気回路を単純化することができる。いくつかの実施形態において、光入力偏光管理装置１０００は、波長チャネルの範囲にわたって低損失で、時間と共に変化しうる未知の相対位相および相対強度を有する２つの光信号を結合するための電気光学コンバイナとして実装されている。いくつかの実施形態において、光入力偏光管理装置１０００が、検出システムへの出力に向けて変調光信号を結合するために用いられる場合、光タイミングスキュー管理および／または電気タイミングスキュー管理が、入射光信号の受信をサポートするために、光入力偏光管理装置１０００と共に実装されてよい。

【0151】

図１０Ｃは、いくつかの実施形態に従って、第１位相シフタ１０２７が第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３として実装され、第２位相シフタ１０３５が第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３として実装されている光入力偏光管理装置１０００の実装例を示す。第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３の各々は、光導波路１０２５に沿って光導波路１０２５のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている。第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３ー３は、光導波路１０３３に沿って光導波路１０３３のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている。第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３の各々は、光導波路１０２５内の光の単一のそれぞれの波長チャネルの位相に、制御された量のシフトを提供するよう動作される。第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３の各々は、光導波路１０３３内の光の単一のそれぞれの波長チャネルの位相に、制御された量のシフトを提供するよう動作される。第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３内のリング共振器の数は、第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３内のリング共振器の数に等しい。また、フィードバック制御のために、リング共振器型フィルタ（光検出器）１０１３－１～１０１３－３の数は、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３の数に等しく、また、リング共振器型フィルタ（光検出器）の数１０１３－１～１０１３－３の数は、第２複数のリング共振器位相シフタ１０４３－１～１０４３－３の数に等しい。

【0152】

いくつかの実施形態において、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３内のリング共振器は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３内のリング共振器は、円板として実装される。第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３内のリング共振器は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３内のリング共振器の各々は、リング共振器内およびリング共振器の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0153】

図１０Ｃの例は、説明のために第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３内の３つのリング共振器を示しているが、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３ならびに関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３の各々の中のリング共振器の数に制限はないことを理解されたい。第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３内の各リング共振器は、リング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する光が、光導波路１０２５、１０３３からリング共振器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３、第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３、および、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の各々は、入射光信号内のチャネル波長に対応する同じ共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）で動作するよう構成されている少なくとも１つのリング共振器を備える。また、第１複数のリング共振器型位相シフタ１０４１－１～１０４１－３、第２複数のリング共振器型位相シフタ１０４３－１～１０４３－３、および、リング共振器型フィルタ１０１３－１～１０１３－３の各々は、入射光信号内のチャネル波長に対応する複数の異なる共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）の各々で動作するよう構成されている少なくとも１つのリング共振器を備える。第１複数のリング共振器１０４１－１～１０４１－３および第２複数のリング共振器１０４３－１～１０４３－３は、入射光信号の異なる波長チャネルの間の固有の位相および強度の不均衡に対応するために、異なる波長チャネルが別個に位相シフトされることを可能にすることを理解されたい。

【0154】

図１１は、いくつかの実施形態に従って、光入力偏光管理方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図１１の方法は、図１０Ａ～図１０Ｃの光入力偏光管理装置１０００を用いて実行される。方法は、ＰＩＣ（例えば、１００１）の光入力ポート（例えば、１００３Ａ）を通して入射光を受信するための工程１１０１を備える。入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程１１０３を備える。方法は、さらに、第１光導波路（例えば、１０２３）を通して第１の２×２スプリッタ（例えば、１０２９）の第１光入力（例えば、１０２９Ａ）へ入射光の第１部分を方向付けるための工程１１０５を備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程１１０７を備える。方法は、さらに、第２光導波路（例えば、１０２５）を通して第１の２×２スプリッタの第２光入力（例えば、１０２９Ｂ）へ入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程１１０９を備える。方法は、さらに、位相シフタが光結合されている第１光導波路または第２光導波路のいずれかを通過する光の位相へ制御された量のシフトを適用するために、第１光導波路または第２光導波路のいずれかと光結合している第１位相シフタ（例えば、１０２７）を動作させる工程１１１１を備える。

【0155】

方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第１光出力（例えば、１０２９Ｃ）を通して第３光導波路（例えば、１０３１）へ入射光の第１部分の一部を方向付けるための工程１１１３を備える。方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第２光出力（例えば、１０２９Ｄ）を通して第４光導波路（例えば、１０３３）へ入射光の第１部分の一部を方向付けるための工程１１１５を備える。方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第１光出力を通して第３光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けるための工程１１１７を備える。方法は、さらに、第１の２×２光スプリッタの第２光出力を通して第４光導波路へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けるための工程１１１９を備える。方法は、さらに、位相シフタが光結合されている第３光導波路または第４光導波路のいずれかを通過する光の位相へ制御された量のシフトを適用するために、第３光導波路または第４光導波路のいずれかと光結合している第２位相シフタ（例えば、１０３５）を動作させる工程１１２１を備える。

【0156】

方法は、さらに、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を第３光導波路から第２の２×２スプリッタ（例えば、１０３７）の第１光入力（例えば、１０３７Ａ）へ方向付けるための工程１１２３を備える。方法は、さらに、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を第４光導波路から第２の２×２スプリッタの第２光入力（例えば、１０３７Ｂ）へ方向付けるための工程１１２５を備える。方法は、さらに、入射光の第１部分の一部および入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を、第２の２×２スプリッタの光出力（例えば、１０３７Ｃ）を通して第５光導波路へ（例えば、出力光導波路１０１１へ）方向付けるための工程１１２７を備える。

【0157】

いくつかの実施形態において、図１１の方法は、第５光導波路から光をエバネッセントにインカップリングするように、複数のリング共振器型光検出器（例えば、１０１３－１～１０１３－３）を動作させる工程を備え、ここで、複数のリング共振器型光検出器の各々は、それぞれの共振波長を有する入射光の第１部分の一部およびそれぞれの共振波長を有する入射光の偏光回転済みの第２部分の一部をインカップリングするために、それぞれの共振波長で動作される。図１１の方法のいくつかの実施形態において、第１位相シフタは、第１複数のリング共振器型位相シフタ（例えば、１０４１－１～１０４１－３）を備え、第２位相シフタは、第２複数のリング共振器型位相シフタ（例えば、１０４３－１～１０４３－３）を備える。これらの実施形態において、リング共振器型光検出器は、第１位相シフタおよび第２位相シフタ内のリング共振器型位相シフタの内のそれぞれを制御するためのフィードバック信号を生成するために用いられる。

【0158】

図１２は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ１２０１内に実装された電気光学トランスミッタ１２００の構成例を示す。電気光学トランスミッタ１２００は、図１０Ａ～図１０Ｃおよび図１１に関して上述した偏光コントローラ１００３を複数個（Ｎ個）実装する。各偏光コントローラ１００３－ｘ（ここで、ｘは１～Ｎ）は、光導波路１２０４－ｘ（ここで、ｘは１～Ｎ）を介してそれぞれの光カプラ１２０３－ｘ（ここで、ｘは１～Ｎ）から入射光を受信するように光学的に接続されている光入力１００３Ａを有する。いくつかの実施形態において、各偏光コントローラ１００３－ｘの光入力１００３Ａは、光導波路１２０４－ｘが必要ないように、光カプラ１２０３－ｘへ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ１２０３－ｘは、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ１２０３－ｘは、垂直格子カプラとして、または、それぞれの光ファイバ／導波路１２０５－ｘ（ここで、ｘは１～Ｎ）への偏光コントローラ１００３－ｘの光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光は、矢印１２０６－ｘ（ここで、ｘは１～Ｎ）で示すように、光ファイバ／導波路１２０５－ｘから光カプラ１２０３－ｘに伝送される。光ファイバ／導波路１２０５－１～１２０５－Ｎの各々は、それぞれの単一波長光源１２０７－１～１２０７－Ｎからの光を受信して伝達するために光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、異なる単一波長光源１２０７－１～１２０７－Ｎは、連続波レーザ光のそれぞれ異なる波長を供給するよう構成されている。いくつかの実施形態において、それぞれの光ファイバ／導波路１２０５－１～１２０５ーＮを通して単一波長光源１２０７－１～１２０７－Ｎによって送信される偏光は、制御されない。

【0159】

オンチップ偏光コントローラ１００３－１～１００３－Ｎの各々は、それぞれの光カプラ１２０３－１～１２０３－Ｎを通して受信された入射光の２つの偏光（ＴＥおよびＴＭ）を単一の偏光として結合し、それぞれの光導波路１２０９－１～１２０９－Ｎを通して低損失で単一偏光を出力するよう構成されている。例えば、いくつかの実施形態において、所与の偏光コントローラ１００３－ｘは、光カプラ１２０３－ｘを通してＴＥ偏光およびＴＭ偏光の両方の偏光を受信し、ＴＥ偏光をＴＭ偏光へ回転させ、光カプラ１２０３－ｘを通して受信した光の基本的にすべてを、光導波路１２０９－ｘを通してＴＭ偏光として伝送するよう構成されている。あるいは、いくつかの実施形態において、所与の偏光コントローラ１００３－ｘは、光カプラ１２０３－ｘを通してＴＥ偏光およびＴＭ偏光の両方の偏光を受信し、ＴＭ偏光をＴＥ偏光へ回転させ、光カプラ１２０３－ｘを通して受信した光の基本的にすべてを、光導波路１２０９－ｘを通してＴＥ偏光として伝送するよう構成されている。いくつかの実施形態において、各偏光コントローラ１００３－ｘは、未知であり時と共に変化する可能性のある入射光の中の２つの偏光（ＴＥおよびＴＭ）の間の電力差および位相差に対応するために電子的に調整可能である。偏光コントローラ１００３－１～１００３－Ｎの各々は、単一波長に対して最適化されうるため、電気光学トランスミッタ１２００の構成は、有限の光帯域幅を有する偏光コントローラ１００３－１～１００３－Ｎの個々のコントローラに関連するあらゆる制限を有利に克服できることを理解されたい。

【0160】

電気光学トランスミッタ１２００は、さらに、複数の偏光コントローラ１００３－１～１００３ーＮに対応する光導波路１２０９－１～１２０９－Ｎにそれぞれ光学的に接続されている複数の光入力１２１１Ａ－１～１２１１Ａ－Ｎを有する光マルチプレクサ１２１１を備える。光マルチプレクサ１２１１は、さらに、複数の光出力１２１１Ｂ－１～１２１１Ｂ－Ｎを有する。光マルチプレクサ１２１１は、光入力１２１１Ａ－１～１２１１Ａ－Ｎの所与の１つを通して受信した光の一部を光出力１２１１Ｂ－１～１２１１Ｂ－Ｎの各々に伝達するよう構成されている。このように、光入力１２１１Ａ－１～１２１１Ａ－Ｎの各々を通して受信された光の一部が、光出力１２１１Ｂ－１～１２１１Ｂ－Ｎの各々へ伝達される。したがって、単一波長光源１２０７－１～１２０７－ＮがそれぞれＮ個の異なる波長（λ_１～λ_Ｎ）の光を供給すると、光入力１２１１Ａ－１～１２１１Ａ－Ｎの各々は、（単一の制御された偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する）Ｎ個の異なる波長（λ_１～λ_Ｎ）の光の内の異なる１つを受信し、光マルチプレクサ１２１１は、（単一の制御された偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する）Ｎ個の異なる波長（λ_１～λ_Ｎ）の光すべてが、光出力１２１１Ｂ－１～１２１１Ｂ－Ｎの各々を通して伝達されるように、光入力１２１１Ａ－１～１２１１Ａ－Ｎの各々から光出力１２１１Ｂ－１～１２１１Ｂ－Ｎの各々へＮ個の異なる波長（λ_１～λ_Ｎ）の光の各々の一部を伝達するよう機能する。いくつかの実施形態において、光マルチプレクサ１２１１は、スターカプラとして実装される。いくつかの実施形態において、光マルチプレクサ１２１１は、一連のカスケード接続された２×２光スプリッタとして実装される。ただし、他の実施形態において、光マルチプレクサ１２１１は、光マルチプレクサ１２１１の上述した機能が達成される限りは、他の方法で実装されてもよいことを理解されたい。

【0161】

電気光学トランスミッタ１２００は、さらに、複数の光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎを備え、光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎの各々は、光マルチプレクサ１２１１の光出力１２１１Ｂ－１～１２１１Ｂ－Ｎのそれぞれの１つへ光学的に接続されている第１端を有し、光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎの各々は、電気光学トランスミッタ１２００のそれぞれの光出力ポートへ光学的に接続されている第２端を有する。いくつかの実施形態において、電気光学トランスミッタ１２００の光出力ポートは、光カプラ１２１９－１～１２１９－Ｎとして実装される。いくつかの実施形態において、各光カプラ１２１９－ｘ（ここで、ｘは１～Ｎ）は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ１２１９－ｘは、垂直格子カプラとして、または、電気光学トランスミッタ１２００へ接続／結合されているそれぞれの出力光ファイバ／導波路への対応する光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎの光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。

【0162】

いくつかの実施形態において、電気光学トランスミッタ１２００は、複数の光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎの各々に沿ってそのエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている複数のリング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙ（ここで、ｘは１～Ｎ、および、ｙは１～Ｙ）を備える。電気光学トランスミッタ例１２００は、説明のために光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎの各々に沿って３つのリング共振器型変調器１２１５－ｘ－１～１２１５ーｘ－３を示しているが、リング共振器型変調器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎの各々に沿って配置できるリング共振器型変調器の数に制限はないことを理解されたい。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙは、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙは、円板として実装される。リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙは、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙの各々は、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙ内およびリング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙの各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙとは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙの各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙの各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0163】

リング共振器型変調器１２１５－ｘ－１～１２１５－ｘ－３の各々は、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－１～１２１５－ｘ－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_－３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する入射光の第１部分および入射光の偏光回転済みの第２部分が、対応する光導波路１２１３－ｘからリング共振器型変調器１２１５－ｘ－１～１２１５－ｘ－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙの各々は、デジタルデータを搬送するために、対応する光導波路１２１３－ｘ内の特定の波長の光を変調するよう動作する。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙは、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙの各々へ結合されている光電力の監視を可能にするための光検出装置を備える。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１２１５－ｘ－ｙ内の光検出器によって測定された光電力は、偏光コントローラ１００３－１～１００３－Ｎを制御するためにフィードバック回路１０１５によって利用される。

【0164】

図１３は、いくつかの実施形態に従って、電気光学トランスミッタを動作させるための方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図１３の方法は、図１２の電気光学トランスミッタ１２００を用いて実行される。方法は、複数の光入力ポート（例えば、光カプラ１２０３－１～１２０３－Ｎ）を通して入射光を受信するための工程１３０１を備える。いくつかの実施形態において、複数の光入力ポートの内の任意の１つを通して受信される入射光は、単一波長（例えば、波長λ_１～λ_Ｎの任意の１つ）の連続波レーザ光である。また、複数の光入力ポートの内の異なるポートを通して受信される入射光は、異なる波長を有する。このように、異なる光入力ポートの各々は、異なる波長の連続波レーザ光を受信する。方法は、さらに、複数の偏光コントローラ（例えば、偏光コントローラ１００３－１～１００３－Ｎ）を動作させるための工程１３０３を備える。複数の偏光コントローラの各々は、複数の光入力ポートへそれぞれ光学的に接続されている光入力を有する。複数の偏光コントローラの各々は、複数の光入力ポートの内の対応する１つを通して受信された２つの偏光（ＴＥおよびＴＭ）を有する光を単一の偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する光に変換するよう動作する。複数の偏光コントローラの各々は、偏光コントローラの出力光導波路（例えば、１２０９－１～１２０９－Ｎ）を通して単一の偏光を有する光を方向付けるよう動作する。いくつかの実施形態において、複数の偏光コントローラの各々は、図１１の方法に従って動作される。

【0165】

この方法は、さらに、複数の偏光コントローラの出力光導波路へそれぞれ光学的に接続されている複数の光入力（例えば、１２１１Ａ－１～１２１１Ａ－Ｎ）を有する光マルチプレクサ（例えば、１２１１）を動作させるための工程１３０５を備える。光マルチプレクサは、複数の光出力（例えば、１２１１Ｂ－１～１２１１Ｂ－Ｎ）を有する。光マルチプレクサは、光マルチプレクサの複数の光入力の各々で受信した光の一部を、光マルチプレクサの複数の光出力の各々へ方向付けるよう動作する。方法は、さらに、複数の光導波路（例えば、光導波路１２１３－１～１２１３－Ｎ）の内のそれぞれの導波路を通るように、光マルチプレクサの複数の光出力の各々からの光を方向付けるための工程１３０７を備える。複数の光導波路の各々は、第１端および第２端を有する。複数の光導波路の各々の第１端は、光マルチプレクサの複数の光出力へそれぞれ光学的に接続されている。複数の光導波路の各々の第２端は、複数の光出力ポート（例えば、１２１９－１～１２１９－Ｎ）へそれぞれ光学的に接続されている。この方法は、さらに、デジタルデータに従って複数の光導波路の内の所与の１つで光を変調するために、複数の光導波路の所与の１つに沿って配置されている複数のリング共振器型変調器（例えば、１２１５－ｘ－ｙ）を動作させるための工程１３０９を備える。いくつかの実施形態において、別個の複数のリング共振器型変調器が、複数の光導波路の各々に沿って配置され、別個の複数のリング共振器型変調器の各々は、デジタルデータに従って、対応する光導波路内の光を変調するよう動作される。

【0166】

図１４は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ１４０１内に実装された電気光学トランスミッタ１４００の構成例を示す。電気光学トランスミッタ１４００は、光導波路１４０６を通して光カプラ１４０５から入射光を受信するように光学的に接続されている光入力１４０３Ａを有する第１ＰＳＲ１４０３を備える。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１４０３の光入力１４０３Ａは、光導波路１４０６が必要ないように、光カプラ１４０５へ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ１４０５は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ１４０５は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路１４０７へのＰＩＣ１４０１の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光は、矢印１４０８で示すように、光ファイバ／導波路１４０７から光カプラ１４０５に伝送される。光ファイバ／導波路１４０７は、多波長光源１４０９からの光を受信して伝達するために光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、多波長光源１４０９は、光ファイバ／導波路１４０７を通して複数の波長の連続波レーザ光を送信するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光ファイバ／導波路１４０７を通して多波長光源１４０９によって送信される光の偏光は制御されておらず、時間と共に変化する可能性がある。

【0167】

ＰＳＲ１４０３は、第１光出力１４０３Ｂおよび第２光出力１４０３Ｃを有する。ＰＥＲ１４０３は、第１光出力１４０３Ｂを通るように、第１偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。また、ＰＳＲ１４０３は、入射光の第２部分の偏光を（第１偏光と反対の）第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ１４０３は、入射光の第２部分を入射光の偏光回転済みの第２部分へ変化させる。ＰＳＲ１４０３は、第２光出力１４０３Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。

【0168】

電気光学トランスミッタ１４００は、ＰＳＲ１４０３の第１光出力１４０３Ｂへ光学的に接続されている第１光導波路１４１１を備える。電気光学トランスミッタ１４００は、さらに、ＰＳＲ１４０３の第２光出力１４０３Ｃへ光学的に接続されている第２光導波路１４１３を備える。第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３の各々は、第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３は、同じ材料で形成されている。いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ１４０３の第１光出力１４０３Ｂを通して第１光導波路１４１１へ伝送され、矢印１４１２で示すように第１光導波路１４１１に沿って伝搬する。いくつかの実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ１４０３の第２光出力１４０３Ｃを通して第２光導波路１４１３へ伝送され、矢印１４１４で示すように第２光導波路１４１３に沿って伝搬する。あるいは、いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ１４０３の第２光出力１４０３Ｃを通して第２光導波路１４１３へ伝送され、矢印１４１４で示すように第２光導波路１４１３に沿って伝搬する。また、これらの代替実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ１４０３の第１光出力１４０３Ｂを通して第１光導波路１４１１へ伝送され、矢印１４１２で示すように第１光導波路１４１１に沿って伝搬する。

【0169】

電気光学トランスミッタ１４００は、第１光導波路１４１１に沿って第１光導波路１４１１のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数（アレイ）のリング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３を備える。電気光学トランスミッタ例１４００は、説明のために３つのリング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３を示しているが、第１複数のリング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、第１光導波路１４１１に沿って配置できる第１複数のリング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３におけるリング共振器型変調器の数に制限はないことを理解されたい。リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３の各々は、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する入射光の第１部分が、第１光導波路１４１１からリング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３は、円板として実装される。リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３の各々は、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３内およびリング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0170】

電気光学トランスミッタ１４００は、さらに、第２光導波路１４１３に沿って第２光導波路１４１３のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数（アレイ）のリング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３を備える。電気光学トランスミッタ例１４００は、説明のために３つのリング共振器型変調器変調器１４１７－１～１４１７－３を示しているが、第２複数のリング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、第２光導波路１４１３に沿って配置できる第２複数のリング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３におけるリング共振器型変調器の数に制限はないことを理解されたい。リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３の各々は、リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）と実質的に等しい波長（λ_１、λ_２、または、λ_３）を有する入射光の偏光回転済みの第２部分が、第２光導波路１４１３からリング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長λ_１～λ_３で動作するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３は、円板として実装される。リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３の各々は、リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３内およびリング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0171】

第１複数のリング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および第２複数のリング共振器型変調器１４１７－１～１４１７－３は、第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３に沿って配置された複数のリング共振器型変調器ペアを形成する。複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、第１光導波路１４１１のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置された１つのリング共振器型変調器（１４１５－１～１４１５－３の内の１つ）と、第２光導波路１４１３のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置された１つのリング共振器型変調器（１４１７－１～１４１７－３の内の１つ）と、を含んでおり、複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、所定の共振波長（λ_１～λ_３の内の１つ）で動作するよう構成されている。複数のリング共振器型変調器ペアの内の所与の１つにおける各リング共振器型変調器は、同じビットパターンを変調するよう構成されている。例えば、リング共振器型変調器１４１５－１および１４１７－１のペアは、同じビットパターンを変調するよう構成されている。リング共振器型変調器１４１５－２および１４１７－２のペアは、同じビットパターンを変調するよう構成されている。また、リング共振器型変調器１４１５－３および１４１７－３のペアは、同じビットパターンを変調するよう構成されており、以下同様である。

【0172】

電気光学トランスミッタ１４００は、逆接続光入力１４１９Ａ、第１逆接続光出力１４１９Ｂ、および、第２逆接続光出力１４１９Ｃを有する第２ＰＳＲ１４１９を備える。第２ＰＳＲ１４１９は、第１逆接続光出力１４１９Ｂおよび第２逆接続光出力１４１９Ｃが、それぞれの光入力として機能するよう接続され、逆接続光入力１４１９Ａが、光出力として機能するよう接続されるように、電気光学トランスミッタ１４００内で逆向きに接続されている。このように、第２ＰＳＲ１４１９は、偏光ローテータおよび光コンバイナとして機能する。具体的には、第２ＰＳＲ１４１９の第１逆接続光出力１４１９Ｂは、第１光導波路１４１１を通して伝達された光が、第１逆接続光出力１４１９Ｂへの入力光として受信されるように、第１光導波路１４１１の第２端へ光学的に接続されている。また、第２ＰＳＲ１４１９の第２逆接続光出力１４１９Ｃは、第２光導波路１４１３を通して伝達された光が、第２逆接続光出力１４１９Ｃへの入力光として受信されるように、第２光導波路１４１３の第２端へ光学的に接続されている。ＰＳＲ１４１９の逆接続光入力１４１９Ａは、光導波路１４２３を通して電気光学トランスミッタ１４００の出力カプラ１４２１へ光学的に接続されている。このように、逆接続光入力１４１９Ａは、実際には光出力として動作し、それを通して、ＰＳＲ１４１９から光導波路１４２３を介して出力カプラ１４２１へ光が伝送される。変調出力光が、矢印１４２５で示すように、光カプラ１４２１を通して伝送される。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１４１９の逆接続光入力１４１９Ａは、光導波路１４２３が必要ないように、光カプラ１４２１へ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ１４２１は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ１４２１は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路へのＰＩＣ１４０１の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。

【0173】

逆に機能することで、ＰＳＲ１４１９は、第１逆接続光出力１４１９Ｂを通して第１光導波路１４１１から受信された（第１偏光を有する）入射光の第１部分に基づいた変調光を、逆接続光入力１４１９Ａひいては光カプラ１４２１へ方向付けるよう構成されている。また、逆に機能することで、ＰＳＲ１４１９は、第２逆接続光出力１４１９Ｃを通して第２光導波路１４１３から受信された（第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分に基づいた変調光の偏光を、第１偏光から（第１偏光と反対の）第２偏光へ戻すように回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ１４１９は、（第１偏光を有する）入射光の偏光回転済みの第２部分に基づいた変調光を、（第２偏光を有する）偏光逆回転済みの変調光に変換する。ＰＳＲ１４１９は、逆接続光入力１４１９Ａを通して光カプラ１４２１へ偏光逆回転済みの変調光を方向付けるよう構成されている。各光信号が、後に光カプラ１４２１を通して光ファイバ／導波路へ出力される結合光出力信号として結合され、ＰＳＲ１４１９の逆接続光入力１４１９Ａを通して伝送される時に、各光信号は異なる偏光状態にあるため、逆実装されたＰＳＲ１４１９は、アクティブ位相制御なしに光信号を結合することを可能にする。

【0174】

図１５は、いくつかの実施形態に従って、光変調方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図１５の方法は、図１４の電気光学トランスミッタ１４００を用いて実行される。方法は、光入力ポートを通して入射光を受信するための工程１５０１を備え、ここで、入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。いくつかの実施形態において、図１５の方法は、図１４の電気光学トランスミッタ１４００を用いて実行される。いくつかの実施形態において、入射光は未知の偏光を有する。いくつかの実施形態において、入射光の偏光は制御されておらず、時間と共に変化する可能性がある。方法は、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程１５０３を備える。方法は、第１光導波路（例えば、光導波路１４１１）を通るように入射光の第１部分を方向付けるための工程１５０５を備える。方法は、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程１５０７を備える。方法は、第２光導波路（例えば、光導波路１４１３）を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程１５０９を備える。いくつかの実施形態において、工程１５０１～１５０９は、ＰＳＲ１４０３によって実行される。

【0175】

方法は、第１光導波路および第２光導波路に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペア（例えば、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３のペア）を動作させるための工程１５１１を備える。複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、第１光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、第２光導波路のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、を含む。複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、第１光導波路および第２光導波路を通して伝搬する光へ同じビットパターンを変調して、第１光導波路内で第１偏光を有する変調光の第１部分を生成すると共に第２光導波路内で第１偏光を有する変調光の第２部分を生成するために、所定の共振波長で動作するよう構成されている。方法は、第２光導波路内の変調光の第２部分の偏光を第１偏光から第２偏光へ戻すように回転させるための工程１５１３を備える。方法は、さらに、第１偏光を有する変調光の第１部分および第２偏光を有する変調光の第２部分の両方を、同じ光出力ポート（例えば、光カプラ１４２１）を通るように方向付ける工程１５１５を備える。いくつかの実施形態において、工程１５１３および１５１５は、逆実装されたＰＳＲ１４１９によって実行される。

【0176】

図１６は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ１６０１内に実装された電気光学トランスミッタ１６００の構成例を示す。電気光学トランスミッタ１６００は、図１４の電気光学トランスミッタ１４００の変形例である。具体的には、電気光学トランスミッタ１６００では、電気光学トランスミッタ１４００のＰＳＲ１４０３が、図８の電気光学レシーバ８００に関して上述した偏光イコライザ８１２で置き換えられている。ＰＳＲ８２１の光入力８２１Ａは、光導波路１４０６を通して、または、光カプラ１４０５への光入力８２１Ａの直接光結合を介して、光カプラ１４０５から入射光を受信するように光学的に接続されている。２×２光スプリッタ８０９の第１光出力８０９Ｃは、第１光導波路１４１１の第１端へ光学的に接続されている。２×２光スプリッタ８０９の第２光出力８０９Ｄは、第２光導波路１４１３の第１端へ光学的に接続されている。

【0177】

電気光学トランスミッタバ１６００は、光カプラ１４０５を通して受信された入射光の大部分または全部が１つの偏光（ほとんどＴＥまたはほとんどＴＭのいずれか）を有することに起因して、第１光導波路８０３または第２光導波路８０５のいずれかが非常に少ない光を搬送する可能性のある厄介な状況に対処する。この状況において、２×２光スプリッタ８０９が実装されていなければ、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３の動作共振波長を、光カプラ１４０５を通して受信される入射光における対応するチャネル波長とそれぞれアライメントし続けることは、どのリング調整アルゴリズムにとっても非常に困難になる。また、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３は、光電力が上昇するに伴って、チャネル波長に再ロックする必要があるため、上述の状況は、光ファイバ／導波路１４０７における偏光が時間と共に進行した時に、さらにいっそう問題となる。リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３が、変化するチャネル波長に再ロックする必要がある場合、電気光学トランスミッタ１６００によって出力される信号に遮断が発生する。上述の状況に対処する目的で、電気光学トランスミッタ１６００は、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３に光が到達する前に、第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３の各々において無視できない光電力を確保するために、２×２光スプリッタ８０９および位相シフタ８０７を備えた偏光イコライザ８１２を実装する。２×２光スプリッタ８０９は、リング共振器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３が、入射光信号におけるチャネル波長と実質的に一致するそれぞれの共振波長にロックして維持できることを保証するために、第１光導波路１４１１および第２光導波路１４１３の各々が第１偏光の十分な光を伝達することを保証する。いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７は、光ファイバ／導波路１４０７における偏光が時間と共にドリフトするため、アクティブ制御を利用する。位相シフタ８０７のアクティブ制御は、アクティブ制御回路（フィードバック回路１０１５）によって実施される。例えば、いくつかの実施形態において、位相シフタ８０７のアクティブ制御は、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３における光電力を測定するアクティブ制御回路によって実施され、その測定された光電力をフィードバック信号として用いて、光ファイバ／導波路１４０７における偏光を追跡する必要に応じて位相シフト８０７の動作を調整する。

【0178】

図１７は、いくつかの実施形態に従って、光変調方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図１７の方法は、図１６の電気光学トランスミッタ１６００を用いて実行される。方法は、光入力ポート（例えば、光カプラ１４０５）を通して入射光を受信するための工程１７０１を備え、ここで、入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程１７０３を備える。方法は、さらに、第１光導波路（例えば、光導波路１４１１）を通して２×２光スプリッタ（例えば、８０９）の第１光入力（例えば、８０９Ａ）へ入射光の第１部分を方向付けるための工程１７０５を備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程１７０７を備える。方法は、さらに、第２光導波路（例えば、光導波路８０５）を通して２×２スプリッタの第２光入力（例えば、８０９Ｂ）へ入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程１７０９を備える。いくつかの実施形態において、工程１７０１～１７０９は、ＰＳＲ８２１によって実行される。

【0179】

方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力（例えば、８０９Ｃ）を通して第３光導波路（例えば、光導波路１４１１）へ入射光の第１部分の一部を方向付けるための工程１７１１を備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力（例えば、８０９Ｄ）を通して第４光導波路（例えば、光導波路１４１３）へ入射光の第１部分の一部を方向付けるための工程１７１３を備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第１光出力（例えば、８０９Ｃ）を通して第３光導波路（例えば、１４１１）へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けるための工程１７１５を備える。方法は、さらに、２×２光スプリッタの第２光出力（例えば、８０９Ｄ）を通して第４光導波路（例えば、１４１３）へ入射光の偏光回転済みの第２部分の一部を方向付けるための工程１７１７を備える。

【0180】

方法は、第３光導波路（例えば、１４１１）および第４光導波路（例えば、１４１３）に沿って配置されている複数のリング共振器型変調器ペア（例えば、リング共振器型変調器１４１５－１～１４１５－３および１４１７－１～１４１７－３）を動作させるための工程１７１９を備え、ここで、複数のリング共振器型変調器ペアの各リング共振器型変調器ペアは、第３光導波路（例えば、１４１１）のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、第４光導波路（例えば、１４１３）のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている１つのリング共振器型変調器と、を含む。複数のリング共振器型変調器ペアの各々は、第３光導波路（例えば、１４１１）および第４光導波路（例えば、１４１３）を通して伝搬する光へ同じビットパターンを変調するために、所定の共振波長で動作するよう構成されている。方法は、さらに、第３光導波路（例えば、１４１１）または第４光導波路（例えば、１４１３）のいずれかにおける変調光の偏光を第１偏光から第２偏光に戻すように回転させる工程１７２１を備える。方法は、さらに、第３および第４光導波路からの第１偏光を有する変調光および第２偏光を有する変調光の両方を、同じ光出力ポート（例えば、光カプラ１４２１）を通るように方向付けるための工程１７２３を備える。いくつかの実施形態において、工程１７２１～１７２３は、逆実装されたＰＳＲ１４１９によって実行される。

【0181】

図１８は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ１８０１内に実装された電気光学コンバイナ１８００の構成例を示す。電気光学コンバイナ１８００は、光導波路１８０６を通して光カプラ１８０５から入射光を受信するように光学的に接続されている光入力１８０３Ａを有するＰＳＲ１８０３を備える。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ１８０３の光入力１８０３Ａは、光導波路１８０６が必要ないように、光カプラ１８０５へ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ１８０５は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ１８０５は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路１８０７へのＰＩＣ１８０１の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光は、矢印１８０８で示すように、光ファイバ／導波路１８０７から光カプラ１８０５に伝送される。ＰＳＲ１８０３は、第１光出力１８０３Ｂおよび第２光出力１８０３Ｃを有する。ＰＳＲ１８０３は、第１光出力１８０３Ｂを通るように、第１偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。また、ＰＳＲ１８０３は、入射光の第２部分の偏光を（第１偏光と反対の）第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ１８０３は、入射光の第２部分を入射光の偏光回転済みの第２部分へ変化させる。ＰＳＲ１８０３は、第２光出力１８０３Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。あるいは、いくつかの実施形態において、第１偏光を有する入射光の第１部分は、第２光出力１８０３Ｃを通して伝送され、入射光の偏光回転済みの第２部分は、第１光出力１８０３Ｂを通して伝送される。

【0182】

電気光学コンバイナ１８００は、ＰＳＲ１８０３の第１光出力１８０３Ｂへ光学的に接続されている第１光導波路１８０９を備える。電気光学コンバイナ１８００は、さらに、ＰＳＲ１８０３の第２光出力１８０３Ｃへ光学的に接続されている第２光導波路１８１１を備える。第１光導波路１８０９および第２光導波路１８１１は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第１光導波路１８０９および第２光導波路１８１１の各々は、第１光導波路１８０９および第２光導波路１８１１内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第１光導波路１８０９および第２光導波路１８１１とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第１光導波路１８０９および第２光導波路１８１１は、同じ材料で形成されている。いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ１８０３の第１光出力１８０３Ｂを通して第１光導波路１８０９へ伝送され、矢印１８１０で示すように第１光導波路１８０９に沿って伝搬する。また、入射光の第１偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ１８０３の第２光出力１８０３Ｃを通して第２光導波路１８１１へ伝送され、矢印１８１２で示すように第２光導波路１８１１に沿って伝搬する。第１光導波路１８０９は、第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａに向かって方向を反転させるよう構成されている。このように、光は、光が第２光導波路１８１１を通して伝搬する方向（矢印１８１２）とは反対の方向（矢印１８１０Ａ示す）へ、第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａを通して伝搬する。あるいは、いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ１８０３の第２光出力１８０３Ｃを通して第２光導波路１８１１へ伝送され、矢印１８１２で示すように第２光導波路１８１１に沿って伝搬する。また、これらの代替実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ１８０３の第１光出力１８０３Ｂを通して第１光導波路１８０９へ伝送され、矢印１８１０で示すように第１光導波路１８０９に沿って伝搬し、矢印１８１０Ａで示すように、第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａを通して戻るように伝搬する。

【0183】

電気光学コンバイナ１８００は、さらに、第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａと第２光導波路１８１１のコンバイナセクション１８１１Ａとの間に配置されている複数のリング共振器１８１３－１～１８１３－３を備える。電気光学コンバイナ例１８００は、説明のために３つのリング共振器８１５－１～８１５－３を示しているが、リング共振器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、これらのリング共振器の数に制限はないことを理解されたい。いくつかの実施形態において、リング共振器１８１３－１～１８１３－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器１８１３－１～１８１３－３は、円板として実装される。リング共振器１８１３－１～１８１３－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器１８１３－１～１８１３－３の各々は、リング共振器１８１３－１～１８１３－３内およびリング共振器１８１３－１～１８１３－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器１８１３－１～１８１３－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器１８１３－１～１８１３－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器１８１３－１～１８１３－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0184】

複数のリング共振器１８１３－１～１８１３－３の各々は、第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａおよび第２光導波路１８１１のコンバイナセクション１８１１Ａの両方のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている。第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａにおける光伝搬方向は、第２光導波路１８１１のコンバイナセクション１８１１Ａにおける光伝搬方向とは反対向きである。複数のリング共振器１８１３－１～１８１３－３の各々は、複数のリング共振器１８１３－１～１８１３－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、光導波路１８１１のコンバイナセクション１８１１Ａから複数のリング共振器１８１３－１～１８１３－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長（λ_１～λ_３）で動作するよう構成されている。リング共振器１８１３－１～１８１３－３へ結合された光は、リング共振器１８１３－１～１８１３－３の周りを時計回りに伝搬し、矢印１８１４で示すように、第２光導波路１８１１のコンバイナセクション１８１１Ａへ結合する。このように、ＰＳＲ１８０３から第１光導波路１８０９へ出力された光は、ＰＳＲ１８０３によって第２光導波路１８１１へ出力された光と結合される。（光伝搬方向１８１２および１８１４に関して）第２光導波路１８１１のコンバイナセクション１８１１Ａの後ろの第２光導波路１８１１内の結合光は、電気光学コンバイナ１８００から出力される。いくつかの実施形態において、結合光は、電気光学コンバイナ１８００から光検出器へ出力される。ただし、他の実施形態において、結合光は、必要に応じて、電気光学コンバイナ１８００から基本的に任意のタイプのフォトニックデバイスへ出力される。リング共振器１８１３－１～１８１３－３は、ＰＳＲ１８０３から出力された光信号を結合するためのパッシブフィルタとして機能する。

【0185】

また、電気光学コンバイナ１８００は、第１光導波路１８０９へ光結合されている複数の位相シフタ１８１５－１～１８１５－３を備える。複数の位相シフタ１８１５－１～１８１５－３の各々は、第２光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａを通る光伝搬方向１８１０Ａに関して、複数のリング共振器１８１３－１～１８１３－３の内のそれぞれの１つの前に配置されている。このように、いくつかの実施形態において、複数の位相シフタ１８１５－１～１８１５－３の数は、複数のリング共振器１８１３－１～１８１３－３の数に等しい。いくつかの実施形態において、位相シフタ１８１５－１～１８１５－３の各々は、第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａにわたって配置されている温度調節器（例えば、加熱装置）として実装され、第１光導波路１８０９の材料の熱光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、位相シフタ１８１５－１～１８１５－３の各々は、第１光導波路１８０９のコンバイナセクション１８０９Ａに組み込まれた電気光学素子（例えば、ダイオード）として実装され、第１光導波路１８０９内の電気光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、位相シフタ１８１５－１～１８１５－３の各々は、１セットのリング共振器として実装される。複数の位相シフタ１８１５－１～１８１５－３の各々は、第１光導波路１８０９を通して伝搬する光の位相へ、制御された量のシフトを適用するよう構成されている。位相シフタ１８１５－１～１８１５－３は、第１光導波路１８０９および第２光導波路１８１１の光信号の間での適切な位相整合を保証するように制御／動作される。位相シフト１８１５－１～１８１５－３は、第１光導波路１８０９および第２光導波路１８１１内での位相および強度の不均衡を経時的に考慮するために、リング共振器１８１３－１～１８１３－３の共振波長に合わせて調整される。いくつかの実施形態において、電気光学コンバイナ１８００は、タイミングスキュー管理システムを必要としない。

【0186】

図１９は、いくつかの実施形態に従って、光信号結合方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図１９の方法は、図１８の電気光学コンバイナ１８００を用いて実行される。方法は、フォトニック回路（例えば、ＰＩＣ１８０１）の光入力ポート（例えば、光カプラ１８０５）を通して入射光を受信するための工程１９０１を備え、ここで、入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、さらに、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程１９０３を備える。方法は、さらに、第１光導波路（例えば、光導波路１８０９）を通るように入射光の第１部分を方向付けるための工程１９０５を備える。方法は、さらに、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程１９０７を備える。方法は、さらに、第２光導波路（例えば、光導波路１８１１）を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程１９０９を備える。いくつかの実施形態において、工程１９０３～１９０９は、ＰＳＲ１８０３によって実行される。方法は、さらに、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている複数のリング共振器（例えば、１８１３－１～１８１３－３）を動作させるための工程１９１１を備え、ここで、複数のリング共振器の各々は、第１光導波路から光をエバネッセントにインカップリングし、第２光導波路へ光をアウトカップリングするように動作される。複数のリング共振器の各々は、複数のリング共振器の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、第１光導波路から複数のリング共振器の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長で動作するよう構成されている。方法は、さらに、第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ、制御された量のシフトを適用するために、第１光導波路と光結合している複数の位相シフタ（例えば、１８１５－１～１８１５－３）を動作させるための工程１９１３を備える。複数の位相シフタの各々は、第１光導波路における光伝搬方向に関して、複数のリング共振器の内のそれぞれの１つの前に配置されている。いくつかの実施形態において、方法は、第２光導波路の出力部分から１または複数の光検出器へ光を方向付ける工程を備え、ここで、第２光導波路の出力部分は、第２光導波路における光伝搬方向に関して、複数のリング共振器の後ろに配置されている。

【0187】

図２０は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ２００１内に実装された電気光学コンバイナ２０００の構成例を示す。電気光学コンバイナ２０００は、光導波路２００６を通して光カプラ２００５から入射光を受信するように光学的に接続されている光入力２００３Ａを有するＰＳＲ２００３を備える。いくつかの実施形態において、ＰＳＲ２００３の光入力２００３Ａは、光導波路２００６が必要ないように、光カプラ２００５へ直接的に光結合されている。いくつかの実施形態において、光カプラ２００５は、エッジカプラとして実装される。ただし、他の実施形態において、光カプラ２００５は、垂直格子カプラとして、または、光ファイバ／導波路２００７へのＰＩＣ２００１の光結合を提供する別のタイプの光結合装置として、実装される。入射光は、矢印２００８で示すように、光ファイバ／導波路２００７から光カプラ２００５に伝送される。ＰＳＲ２００３は、第１光出力２００３Ｂおよび第２光出力２００３Ｃを有する。ＰＳＲ２００３は、第１光出力２００３Ｂを通るように、第１偏光（ＴＥまたはＴＭ）を有する入射光の第１部分を方向付けるよう構成されている。また、ＰＳＲ２００３は、入射光の第２部分の偏光を（第１偏光と反対の）第２偏光から第１偏光へ回転させるよう構成されている。このように、ＰＳＲ２００３は、入射光の第２部分を入射光の偏光回転済みの第２部分へ変化させる。ＰＳＲ２００３は、第２光出力２００３Ｃを通るように、入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるよう構成されている。あるいは、いくつかの実施形態において、第１偏光を有する入射光の第１部分は、第２光出力２００３Ｃを通して伝送され、入射光の偏光回転済みの第２部分は、第１光出力２００３Ｂを通して伝送される。

【0188】

電気光学コンバイナ２０００は、ＰＳＲ２００３の第１光出力２００３Ｂへ光学的に接続されている第１光導波路２００９を備える。電気光学コンバイナ２０００は、さらに、ＰＳＲ２００３の第２光出力２００３Ｃへ光学的に接続されている第２光導波路２０１１を備える。第１光導波路２００９および第２光導波路２０１１は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。第１光導波路２００９および第２光導波路２０１１の各々は、第１光導波路２００９および第２光導波路２０１１内で光の導くことを可能にするために、それぞれ、第１光導波路２００９および第２光導波路２０１１とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、第１光導波路２００９および第２光導波路２０１１は、同じ材料で形成されている。いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ２００３の第１光出力２００３Ｂを通して第１光導波路２００９へ伝送され、矢印２０１０で示すように第１光導波路２００９に沿って伝搬する。また、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ２００３の第２光出力２００３Ｃを通して第２光導波路２０１１へ伝送され、矢印２０１２で示すように第２光導波路２０１１に沿って伝搬する。あるいは、いくつかの実施形態において、入射光の第１部分は、ＰＳＲ２００３の第２光出力２００３Ｃを通して第２光導波路２０１１へ伝送され、矢印２０１２で示すように第２光導波路２０１１に沿って伝搬する。また、これらの代替実施形態において、入射光の偏光回転済みの第２部分は、ＰＳＲ２００３の第１光出力２００３Ｂを通して第１光導波路２００９へ伝送され、矢印２０１０で示すように第１光導波路２００９に沿って伝搬する。

【0189】

電気光学コンバイナ２０００は、第１光導波路２０１０に沿って第１光導波路２０１０のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３を備える。電気光学コンバイナ２０００は、さらに、第２光導波路２０１１に沿って第２光導波路２０１１のエバネッセント光結合距離の範囲内に配置されている第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３を備える。第１の複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３および第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３は、第１光導波路２００９と第２光導波路２０１１との間に配置されている。第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の各々は、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３のそれぞれの１つからの光を光学的にインカップリングするために配置されている。電気光学コンバイナ例２０００は、説明のために３つのリング共振器２０１３－１～２０１３および３つのリング共振器２０１７－１～２０１７－３を示しているが、リング共振器および関連する信号処理回路が、チップ上に空間的および電気的に収容可能である限りは、これらのリング共振器の数に制限はないことを理解されたい。また、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の数は、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３および第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３が、集合的に複数のリング共振器ペアを形成するように、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の数と等しくなっており、ここで、所与のリング共振器ペア内の各リング共振器は、同じ共振波長で動作される。各リング共振器ペア２０１３－１／２０１７－１～２０１３－３／２０１７－３は、ダブルリングフィルタとして機能する。ダブルリングフィルタのリング共振波長は、第１光導波路２００９および第２光導波路２０１１の位相および強度の不均衡を経時的に考慮するために、チャネル波長に対して調整可能である。

【0190】

いくつかの実施形態において、リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３は、周回構成（例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、または、別の任意の周回形状）を有する環状の導波路として実装される。いくつかの実施形態において、リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３は、円板として実装される。リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３は、光がインカップリング、アウトカップリング、および、ガイドされうるような材料で形成されている。リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３の各々は、リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３内ならびにリング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３の各々によって規定されている周回経路の周りで光を導くことを可能にするために、リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３とは十分に異なる光屈折率を有する周囲の材料の中に形成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３の各々は、約５０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３の各々は、約１０マイクロメートル未満の外径の環形状またはディスク形状を有するよう構成されている。

【0191】

第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３は、第１光導波路２００９からの光をインカップリングし、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内のそれぞれの１つへ光をアウトカップリングする。第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３は、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内のそれぞれの１つからの光をインカップリングし、第２光導波路２０１１へ光をアウトカップリングする。このように、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３および第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３は集合的に、矢印２０１４で示すように、第１光導波路２００９から第２光導波路２０１１へ光を結合するよう動作する。第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３における光伝搬方向は、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３における光伝搬方向とは反対向きである。電気光学コンバイナ例２０００において、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の各々の中では、矢印２０１６－１～２０１６－３で示すように、光が反時計回り方向に伝搬し、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の各々の中では、矢印２０１８－１～２０１８－３で示すように、光が時計回り方向に伝搬する。

【0192】

第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の各々は、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、光導波路２００９から第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長（λ_１～λ_３）で動作するよう構成されている。第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の各々は、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内の所与の１つのそれぞれの共振波長と実質的に等しい波長を有する光が、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の対応する１つから第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内の所与の１つへ光結合するように、それぞれの共振波長（λ_１～λ_３）で動作するよう構成されている。第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３へ結合された光は、第２複数リング共振器２０１７－１～２０１７－３の周りを時計回りに伝搬し、矢印２０１４で示すように、第２光導波路２０１１へ結合する。このように、ＰＳＲ２００３から第１光導波路２００９へ出力された光は、ＰＳＲ２００３によって第２光導波路２０１１へ出力された光と結合される。（光伝搬方向２０１２および２０１４に関して）第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の後ろの第２光導波路２０１１内の結合光は、電気光学コンバイナ２０００から出力される。いくつかの実施形態において、結合光は、電気光学コンバイナ２０００から光検出器へ出力される。ただし、他の実施形態において、結合光は、必要に応じて、電気光学コンバイナ２０００から基本的に任意のタイプのフォトニックデバイスへ出力される。リング共振器２０１３－１～２０１３－３および２０１７－１～２０１７－３は、ＰＳＲ２００３から出力された光信号を結合するためのパッシブフィルタとして機能する。

【0193】

いくつかの実施形態において、第１光導波路２００９は、ＰＳＲ２００３の第１光出力２００３Ｂから、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内のＰＳＲ２００３に最も近い１つ（２０１３－１）まで伸びている第１セクション２００９Ａを備える。また、第２光導波路２０１１は、ＰＳＲ２００３の第２光出力２００３Ｃから、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内のＰＳＲ２００３に最も近い１つ（２０１７－１）まで伸びている第１セクション２０１１Ａを備える。これらの実施形態において、第１光導波路２００９への入射光の第１部分の伝送と第２光導波路２０１１への入射光の偏光回転済みの第２部分の伝送との間のタイミングスキュー（タイミングの差）を最小化する目的で、ＰＳＲ２００３から出る入射光の第１部分とＰＳＲ２００３から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するために、第１光導波路２００９の第１セクション２００９Ａが第２光導波路２０１１の第１セクション２０１１Ａよりも長く、または、第２光導波路２０１１の第１セクション２０１１Ａが第１光導波路２００９の第１セクション２００９Ａよりも長くなっている。電気光学コンバイナ例２０００において、第１光導波路２００９の第１セクション２００９Ａは、第１光導波路２００９の第１セクション２００９Ａを通る光学経路長が第２光導波路２０１１の第１セクション２０１１Ａを通る光学経路長よりも長くなるように構成されている遅延セクション２００９Ｂを備える。遅延セクション２００９Ｂは、ＰＳＲ２００３から出る入射光の第１部分とＰＳＲ２００３から出る入射光の偏光回転済みの第２部分との間のタイミング遅延を補償するよう構成されている。遅延セクション２００９Ｂは、電気光学コンバイナ２０００の広帯域動作を保証するよう構成されている。遅延セクション２００９Ｂは、ＰＩＣ２００１構成要素（光カプラ２００５、ＰＳＲ２００３、および、ルーティング導波路２００６、２００９、２０１１など）を通して伝搬する時に蓄積される２つの偏光の間の微分群遅延を補償するように設計されている。遅延セクション２００９Ｂがない場合、複数の独立的な位相シフタの１つが第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内のそれぞれの１つの前に配置される（図１８に関して記載した位相シフタ１８１５－１～１８１５－３と同様）ように、複数の独立的な位相シフタを第１光導波路２００９へ光結合することができる。

【0194】

第１光導波路２００９の第１セクション２００９Ａと共に遅延セクション２００９Ｂを設けると、電気光学コンバイナ２０００は、第１光導波路２００９または第２光導波路２０１１のいずれかにおいて、リング共振器ペア２０１３－１／２０１７－１～２０１３－３／２０１７－３の前の位置に単一の位相シフタ２０１９を実装することができる。電気光学コンバイナ例２０００において、位相シフタ２０１９は、第１光導波路２００９において、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の第１リング共振器２０１３－１の前に実装されている。位相シフタ２０１９は光信号を第２光導波路２０１１（出力導波路）へ低損失で結合することを保証するために、リング共振器ペアが結合している入射光信号のチャネルの波長に対して、リング共振器ペア２０１３－１／２０１７－１～２０１３－３／２０１７－３の各ペアの共振波長に合わせて調整される。いくつかの実施形態において、位相シフタ２０１９は、第１光導波路２００９の上に配置されている温度調節器（例えば、加熱装置）として実装され、第１光導波路２００９の材料の熱光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、位相シフタ２０１９は、第１光導波路２００９に組み込まれた電気光学素子（例えば、ダイオード）として実装され、第１光導波路２００９内の電気光学効果を利用して動作する。いくつかの実施形態において、位相シフタ２０１９は、１セットのリング共振器として実装される。

【0195】

図２１は、いくつかの実施形態に従って、光信号結合方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図２１の方法は、図２０の電気光学コンバイナ２０００を用いて実行される。方法は、フォトニック回路（例えば、ＰＩＣ２００１）の光入力ポート（例えば、光カプラ２００５）を通して入射光を受信するための工程２１０１を備え、ここで、入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程２１０３を備える。方法は、第１光導波路（例えば、光導波路２００９）を通るように入射光の第１部分を方向付けるための工程２１０５を備える。方法は、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程２１０７を備える。方法は、第２光導波路（例えば、光導波路２０１１）を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程２１０９を備える。いくつかの実施形態において、工程２１０３～２１０９は、ＰＳＲ２００３によって実行される。方法は、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第１複数のリング共振器（例えば、２０１３－１～２０１３－３）を動作させるための工程２１１１を備え、ここで、第１複数のリング共振器の各々は、第１光導波路から特定のチャネル波長の光をエバネッセントにインカップリングするように動作される。方法は、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第２複数のリング共振器（例えば、２０１７－１～２０１７－３）を動作させるための工程２１１３を備え、ここで、第２複数のリング共振器の各々は、第１複数のリング共振器の内のそれぞれの１つから特定のチャネル波長の光をエバネッセントにインカップリングするように動作される。第２複数のリング共振器の各々は、さらに、第２光導波路へ光をエバネッセントにアウトカップリングするように動作される。第１複数のリング共振器および第２複数のリング共振器の中で光結合されている各ペアのリング共振器は、実質的に同じ共振波長で動作される。また、第１複数のリング共振器および第２複数のリング共振器の中で光結合されている各ペアのリング共振器は、反対向きの光伝搬方向を有する。いくつかの実施形態において、方法は、第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ、制御された量のシフトを適用するために、第１光導波路と光結合している位相シフタ（例えば、位相シフタ２０１９）を動作させる工程を備える。また、いくつかの実施形態において、方法は、さらに、第２光導波路の出力セクションから１または複数の光検出器へ光をルーティングする工程を備え、ここで、第２光導波路の出力セクションは、第２光導波路における光伝搬方向に関して、第２複数のリング共振器の後ろに配置されている。

【0196】

図２２は、いくつかの実施形態に従って、ＰＩＣ２２０１内に実装された電気光学コンバイナ２２００の構成例を示す。電気光学コンバイナ２２００は、図２０の電気光学コンバイナの変形例である。具体的には、電気光学コンバイナ２２００は、電気光学コンバイナ２０００のすべての構成要素を備え、さらに、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３と第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３との間にそれぞれ配置されている複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３を備える。複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３の各々は、所定の共振波長で動作するよう構成されている第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の対応する１つと、同じ所定の共振波長で動作するよう構成されている第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内の対応する１つとの間に配置されている。所定の共振波長を有する光は、第１光導波路２００９から第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の対応する１つへ、そして、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の対応する１つから複数の中間光導波路２２０３－１の内の対応する１つへ、そして、中間光導波路２２０３－１～２２０３－３から第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内の対応する１つへ、そして、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内の対応する１つから第２光導波路２０１１へ光結合する。いくつかの実施形態において、複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３の各々は、略直線形状を有し、実質的に同じ長さ方向の範囲を有するように方向付けられている。図２２に示すようないくつかの実施形態において、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３および第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３は、複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３が伸びる長さ方向と実質的に平行な方向へ互いに対してオフセットされている。

【0197】

電気光学コンバイナ２２００は、さらに、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３の内の対応する１つから複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３の内の所与の１つへ光結合する光の一部が、複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３の内の所与の１つへ光学的に接続されている複数の光検出器２２０５－１～２２０５－３の内の１つへ伝達されるように、複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３へそれぞれ光結合されている複数の光検出器２２０５－１～２２０５－３を備える。いくつかの実施形態において、電気光コンバイナ２２００は、複数の光検出器２２０５－１～２２０５－３の内の対応する光検出器から出力された電気信号（光電流信号）を用いて、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３および第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の共振波長を制御するよう構成されているフィードバック回路２２０７を備える。また、いくつかの実施形態において、フィードバック回路２２０７は、複数の光検出器２２０５－１～２２０５－３から出力された電気信号を用いて、位相シフタ２０１９を制御するよう構成されている。複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３は、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３と第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の内のそれぞれ対応するリング共振器との間のエバネッセント光結合のより良好な制御を有利に提供する。また、複数の中間光導波路２２０３－１～２２０３－３は、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３、第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３、および、位相シフタ２０１９のためのフィードバック制御システム（フィードバック回路２２０７）へ供給するために、線形の光タップを有利に提供する。いくつかの実施形態において、第１複数のリング共振器２０１３－１～２０１３－３および第２複数のリング共振器２０１７－１～２０１７－３の最適な調整、ならびに、位相シフタ２０１９による第１光導波路２００９における最適な位相シフトの結果として、最小限の光電力が複数の光検出器２２０５－１～２２０５－３の各々へ入るようになり、これは、制御システムが、入射光信号における各波長チャネルに対して出力伝送を別個かつ独立的に最適化することを可能にする。

【0198】

図２３は、いくつかの実施形態に従って、光信号結合方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、図２３の方法は、図２２の電気光学コンバイナ２２００を用いて実行される。方法は、フォトニック回路（例えば、ＰＩＣ２００１）の光入力ポート（例えば、光カプラ２００５）を通して入射光を受信するための工程２３０１を備え、ここで、入射光の第１部分は第１偏光を有し、入射光の第２部分は第２偏光を有する。方法は、入射光の第１部分を入射光の第２部分から分割するための工程２３０３を備える。方法は、第１光導波路（例えば、光導波路２００９）を通るように入射光の第１部分を方向付けるための工程２３０５を備える。方法は、入射光の第２部分が入射光の偏光回転済みの第２部分になるように、入射光の第２部分の第２偏光を第１偏光へ回転させるための工程２３０７を備える。方法は、第２光導波路（例えば、光導波路２０１１）を通るように入射光の偏光回転済みの第２部分を方向付けるための工程２３０９を備える。いくつかの実施形態において、工程２３０３～２３０９は、ＰＳＲ２００３によって実行される。方法は、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第１複数のリング共振器（例えば、２０１３－１～２０１３－３）を動作させるための工程２３１１を備え、ここで、第１複数のリング共振器の各々は、第１光導波路から特定のチャネル波長の光をエバネッセントにインカップリングするように動作される。

【0199】

方法は、さらに、第１複数のリング共振器の各々からの光を複数の中間光導波路（例えば、光導波路２２０３－１～２２０３－３）の内の対応する１つへ光結合するための工程２３１３を備える。方法は、第１光導波路と第２光導波路との間に配置されている第２複数のリング共振器（例えば、２０１７－１～２０１７－３）を動作させるための工程２３１５を備え、ここで、第２複数のリング共振器の各々は、複数の中間光導波路の内のそれぞれの１つから特定のチャネル波長の光をエバネッセントにインカップリングするように動作される。第２複数のリング共振器の各々は、さらに、第２光導波路へ光をエバネッセントにアウトカップリングするように動作される。第１複数のリング共振器および第２複数のリング共振器の中で光接続されている各ペアのリング共振器は、実質的に同じ共振波長で動作される。また、第１複数のリング共振器および第２複数のリング共振器の中で光接続されている各ペアのリング共振器は、反対向きの光伝搬方向を有する。いくつかの実施形態において、方法は、第１光導波路を通して伝搬する光の位相へ、制御された量のシフトを適用するために、第１光導波路と光結合している位相シフタ（例えば、位相シフタ２０１９）を動作させる工程を備える。また、いくつかの実施形態において、方法は、第２光導波路の出力セクションから１または複数の光検出器へ光をルーティングする工程を備え、ここで、第２光導波路の出力セクションは、第２光導波路における光伝搬方向に関して、第２複数のリング共振器の後ろに配置されている。

【0200】

いくつかの実施形態において、方法は、複数の中間光導波路のそれぞれへ光結合されている光の量を検出するために、複数の光検出器（例えば、２２０５－１～２２０５－３）を動作させる工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、第１複数のリング共振器、複数の中間導波路、および、第２複数のリング共振器を介して、第１光導波路から第２光導波路へ伝達される光電力の量を最適化するために、複数の光検出器の内の対応する光検出器によって生成された光電流に従って、第１複数のリング共振器および第２複数のリング共振器の共振波長を制御する工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、複数の光検出器によって生成された光電流に従って、位相シフタの動作を制御する工程を備える。

【0201】

図２４Ａは、いくつかの実施形態に従って、偏光依存のタイミングスキューを許容するよう構成されている電気光学レシーバを示す図である。電気光学レシーバは、光検出器から光電流を受け入れ、ブロック２４０１に示すように、増幅および線形等化を実行する。いくつかの実施形態では、線形等化は、偏波スキュー起因して増大したＩＳＩをキャンセルするために用いられる。次に、フィルタリングおよび増幅された信号は、ブロック２４０３に示すように、データを抽出するためにサンプリングされる。また、いくつかの実施形態において、フィルタリングおよび増幅された信号は、判定フィードバック等化（ＤＦＥ）などの非線形等化を受ける。同時に、プリカーソルＩＳＩ、ポストカーソルＩＳＩ、および、メインタップ高さが、データレベルスライサ（ｄＬｅｖ）を通して測定される。また、クロックデータリカバリ（ＣＤＲ）が、ブロック２４０５に示すように、フィルタリングされたデータをサンプリングして、最適なサンプリング時間を抽出するためにデータを出力する。ブロック２４０７に示すように、残留ＩＳＩを分析し、それに応じてフィルタ重みを調整するために、ＩＳＩに関する情報が、等化（ＥＱ）適応ブロックへ送信される。

【0202】

図２４Ｂは、いくつかの実施形態に従って、図２４Ａの電気光学レシーバの変形例を示す。この実施形態において、ＩＳＩに関する情報は、ブロック２４０９で示すように、偏光検出器にも送信される。プリカーソルＩＳＩおよびポストカーソルＩＳＩの相対強度に基づいて、偏光状態に関する情報が抽出され、次いで、理想的なロック位置へ移行する目的でＥＱ適応およびＣＤＲを調整するために用いられる。

【0203】

図２４Ｃは、いくつかの実施形態に従って、図２４Ｂの電気光学レシーバの変形例を示す。この実施形態において、ブロック２４０９に示すように、２つの偏光（ＴＥおよびＴＭ）の各々からの光電流を、偏光検出器による測定に向けて別個の出力へ出力するために、図４の線形光検出器４００が実装されている。偏光検出器は、線形光検出器４００に逆バイアスを提供し、各バイアスを通して流れる光電流の量を測定する。各バイアスの相対光電流を比較することにより、偏光状態に関する情報が抽出される。次いで、この情報は、理想的なロック位置へ移行する目的でＥＱ適応およびＣＤＲを調整するために用いられる。

【0204】

いくつかの実装形態において、電気光学レシーバは、偏光依存タイミングスキュー、帯域幅限界、および、クロックタイミングジッタの複合効果を扱うために、等化／タイミング回復回路を備える。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバは、等化およびクロックデータ回復のための信号を調整するために増幅器を備える。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバは、ＩＳＩの存在を検出して、線形フィルタまたはＤＦＥによる非線形フィードバック制御でＩＳＩを補正する適応等化回路を備える。いくつかの実施形態において、ＩＳＩの量は、モニタまたはｄＬｅｖによって動作中に測定される。相対ＩＳＩタップ重みに関する情報が、残留ＩＳＩを最小限に抑えるように等化回路を適応させるために用いられる。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバは、データ遷移からタイミング情報を抽出してそれに応じて内部サンプリングクロックを調整することにより、入力信号をサンプリングするのに最適な時間を検出するＣＤＲ回路を備える。

【0205】

いくつかの実施形態において、入力偏光は、良好に制御されない場合があり、時間と共に変化しうる。時間と共に変化する入力偏光の存在は、ＩＳＩ条件が時間と共に変化することにつながる。また、時間と共に変化する入力偏光は、動作中に最大で２つの偏光の間のスキューまで電気光学レシーバの最適なサンプリング時間を動的にシフトさせることができる。いくつかの実施形態において、さらなる補正がなければ、ＣＤＲ／等化回路は、最適な設定にロックしない条件に遭遇しうる。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバは、動作中に偏光状態の間の光電力の相対的な分割を検出するためのさらなる回路を含む。いくつかの実施形態において、光検出器における光電流発生の空間分布が、入力の偏光状態を測定するために用いられてよい。いくつかの実施形態において、線形光検出器（例えば、４００）が用いられ、２つの異なる側から光が入力され、各側が１つの入力偏光から光を供給する。これらの実施形態において、１つの偏光からの光および結果として生成されたキャリアの強度は、光吸収係数に従って光検出器の長さにわたって指数関数的に減衰する。このため、一方の偏光からの光のほとんどは、光検出器の一方の半分で吸収され、他方の偏光からの光のほとんどは、光検出器の他方の半分で吸収される。これらの実施形態において、光検出器への接点は、セグメント化され、複数の異なる逆バイアス回路およびレシーバ回路へ接続されてよい。異なるレシーバの間で測定された相対光電流を比較することにより、異なる偏光の間の相対電力分割が決定されうる。

【0206】

いくつかの実施形態において、ＩＳＩの相対量の変化は、入力の偏光状態を検出するために利用できる。ＩＳＩへの偏光タイミングスキューの影響は、入力偏光が受信チップの線形偏光の１つと直接的に一致する場合に、最小になる。ＩＳＩへの偏光タイミングスキューの影響は、入力偏光が受信チップの２つの線形偏光の間で均等に電力を分割する場合に、最大になる。いくつかの実施形態において、ｄＬｅｖは、動作中にＩＳＩの大きさを測定するために用いられてよい。ＩＳＩの大きさの変化と、プリカーソルＩＳＩおよびポストカーソルＩＳＩの比の変化とに関する情報が、偏光状態のシフトを推測するために利用可能である。また、いくつかの実施形態において、偏光状態に関する情報が、最適なサンプリング位置のドリフトをキャンセルするようにＣＤＲ回路を動的に調整するために利用可能である。いくつかの実施形態において、偏光状態に関する情報は、残留ＩＳＩを最小限に抑えるように等化回路を動的に調整するために利用可能である。いくつかの実施形態において、偏光状態に関する情報は、偏光多重化を用いて結合されたデータストリームを検出して分離するために利用可能である。

【0207】

いくつかの実装形態において、入射光ファイバ／導波路からＰＩＣへ光を結合する光カプラは、おそらく同じ導波路偏光で、異なる入力偏光からの光をＰＩＣ上の２つの出力導波路へ直接的にルーティングする二重偏光垂直格子カプラである。いくつかの実施形態において、入射光ファイバ／導波路の２つの偏光からの光は、偏光ビームスプリッタによって別個の方向に分割され、２つの別個の垂直格子カプラを通して、または、２つの別個のエッジカプラを通して、または、任意のその他の結合スキームを通して、２つの別個のＰＩＣ導波路へ結合される。様々な形態において、偏光ビームスプリッタは、独立した装置であり、または、入射光ファイバ／導波路の終端の適切な変形によって入射光ファイバ／導波路自体に組み込まれる。

【0208】

いくつかの実施形態において、２つの偏光からの光は、エッジ結合または垂直格子結合または何らかの他の方法によって、異なる導波路偏光で、ＰＩＣの同じ導波路へ入力され、信号を２つの異なる導波路へ分割することは、ＰＩＣに組み込まれている偏光スプリッタによってなされる。かかる場合に、統合偏光スプリッタの出力は、１つの偏光モードを各々伝送する２つの出力導波路を提供し、偏光モードは、一方の偏光モードがＴＥ様であり、他方の偏光モードがＴＭ様であるように、異なっている。したがって、いくつかの実施形態において、さらに統合された偏光ローテータが、一致する導波路断面において、出力モードの一方を、他方の出力モードと同じ偏光状態と一致するように変換する。他の実施形態において、偏光スプリッタ装置の２つの出力は、２つの入力直交偏光状態の組み合わせを含む。例えば、偏光スプリッタ装置の２つの出力は、入力ＴＭ波およびＴＥ波の和および差を含む。

【0209】

いくつかの実施形態において、ＰＩＣは、半導体チップ（シリコン系またはリン化インジウム系のチップなど）の上に形成されている。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバの電子機器は、チップ上に光学素子と共に配置されている。いくつかの実施形態において、光検出器からの電気信号は、チップから外部レシーバ回路へルーティングされる。いくつかの実装形態において、ＰＩＣは、ガラスで形成され、入射光ファイバ／導波路信号を受信するガラスＰＩＣ内の２つの導波路は、２つのチップのバット結合を通して、または、接続している外部光ファイバ／導波路を通して、別のチップ上の光検出器へルーティングされる。

【0210】

いくつかの実施形態において、ＷＤＭは、入射光ファイバ／導波路内の異なる波長チャネルから情報を受信するために用いられる。これらの実施形態において、ＰＩＣは、複数の光検出器を有し、各光検出器が、狭くて異なる波長範囲内の単一の波長チャネルを検出する。いくつかの実施形態において、複数の光検出器すべてが、分割入力信号を受信する２つのＰＩＣ導波路を接続する単一バス光導波路の近くに配置されている。光検出器は、光信号が所与の光検出器の所定の波長範囲内にある場合にのみ、どちらの方向からも単一バス光導波路内の光信号に結合するよう設計されており、これは、複数の光検出器が、単一（共有）バス光導波路上で独立的に動作することを可能にする。いくつかの実施形態において、複数の光検出器は、リング共振器、または、ディスク共振器、または、波長選択性制御を備えた他の共振光検出器に組み込まれている。いくつかの実施形態において、複数の光検出器は、線形検出器である。いくつかの実施形態において、パッシブリング共振器が、ＷＤＭフィルタとして用いられ、単一の波長チャネルからデータのみを検出する単一の線形光検出器に入射光信号の各波長チャネルを渡す。

【0211】

光検出器が共振装置（リング共振器、または、ファブリペロー共振器、または、非共振線形光検出器、など）であるいくつかの実施形態において、２つの反対方向からの光信号を受信する場合に、光検出器内に定常波または部分定常波が形成される。この定常波パターンは、光電力が高い光検出器内で個別の位置の配列として現れる。いくつかの構成において、光検出器は、応答性が光検出器の空洞内で局所的に変化するように構築されている。例えば、いくつかの実施形態において、光検出器は、光検出器の空洞にわたって不均一なドーパントプロファイルによって形成された１セットのインターリーブダイオードを備える。別の例で、いくつかの実施形態において、光検出器は、光吸収性材料を離散領域の「アイランド」に分割することを含む。いくつかの実施形態において、定常波が、強い応答性を持たない光検出器の離散部分へ光電力密度を分離する可能性がある。いくつかの実施形態において、この問題に対処するために、光検出器は、光検出器の長さにわたる平均応答性が最小化されないように構成されている。例えば、いくつかの実施形態において、光検出器は、光検出器の空洞内で定常波のピーク振幅位置と空間的に一致するように、高い応答性を示す光検出器領域の適切な間隔または配置を有するよう構成される。

【0212】

いくつかの実施形態において、偏光状態の２つの成分を運ぶ２つのＰＩＣ導波路を介した光検出器への遅延差が、光回路で補償される。例えば、図３の電気光学レシーバ３００において、２つの分割信号の各波長チャネルに対して導波路経路長を等化することによって光検出器への信号の時間遅延を低減するために、光遅延ラインが実装されている。いくつかの場合に、これは、レシーバタイミングスキュー管理システムの必要生を排除する。他の場合において、タイミング遅延の不確実性から、依然としてレシーバタイミングスキュー管理システムが必要になるが、光遅延ラインは、システムのサイズ（検出器の間の間隔など）をはるかに大きくすることを可能にし、これは、光検出器およびレシーバ回路が同じチップ上に共に配置されている実施形態においてレシーバおよびその他の回路のサイズに対応するのに役立ち、レシーバ回路が別のチップ上に配置される実施形態にとってはパッケージングの制約を低減するのに役立つ。

【0213】

いくつかの実施形態において、さらなるＰＩＣ光スキュー補償器（ＯＳＣ）が、偏光状態の２つの成分を運ぶ２つのＰＩＣ導波路の入力と複数のチャネルレシーバとの間に挿入される。ＯＳＣは、波長チャネルのための導波路長によって課される群遅延の不一致を整合させるために、周波数（波長）の関数として群遅延を提供するよう設計されている。いくつかの実施形態において、ＯＳＣは、周波数の線形群遅延を提供し、チャネルレシーバは、周波数が単調に増加する順にレシーバ導波路に沿って配置されている。いくつかの実施形態において、２つのＰＩＣ導波路入力の各々に１つのＯＳＣずつで、２つのＯＳＣが提供され、各々がタイミングスキュー遅延補償の半分を提供する。いくつかの実施形態において、２つのＯＳＣは、周波数の線形ランプ群遅延を提供し、第１ＯＳＣは、周波数の増大ランプ群遅延を有し、第２ＯＳＣは、周波数の減少ランプ群遅延を有する。いくつかの実施形態において、ＯＳＣは、全域通過フィルタを備える。いくつかの実施形態において、ＯＳＣは、１セットのリング（マイクロリング）共振器型全域通過フィルタを備える。いくつかの実施形態において、ＯＳＣは、ＷＤＭチャネルに対応するすべての波長で最小の挿入損失を提供し、適合された群遅延を提供する。いくつかの実施形態において、増大する周波数に伴った群遅延ランプのＯＳＣの傾きは、単一のチャネル間隔にわたって、生成される群遅延差が、２つの隣接するチャネルについてチャネルレシーバの物理的位置の差によって生成される群遅延差にほぼ等しくなるような傾きである。

【0214】

本明細書で開示されているいくつかの実施形態において、２パス微分群遅延を補償できるチャネルレシーバ回路が提供されている。また、本明細書で開示されているいくつかの実施形態において、ＷＤＭレシーバアーキテクチャが、ラップアラウンドループとして提供されている。また、本明細書で開示されているいくつかの実施形態において、２つの入力ポートの間で任意に分布した入力光の問題を回避するチャネルレシーバフォトダイオードが提供されている（例えば、ＮＵＬＬなしで、離調に対して一定の応答性を有するために、動作波長付近の波長の数と異なるジャンクションの数を有するくし形光検出器）。また、本明細書で開示されているいくつかの実施形態において、ＷＤＭ通信に一般化される広帯域動作を保証するために、タイミングスキュー補償のための統合遅延ラインを利用するなど、フィードバック制御で偏光を単一モードに結合するための方法およびシステムが提供されている。また、本明細書で開示されているいくつかの実施形態において、同じビットパターンでの直交偏光成分の変調を備えたトランスミッタが提供されている。

【0215】

本明細書で開示されているいくつかの実施形態において、任意の偏光を有する光信号が、入射光ファイバ／導波路からＰＩＣへ結合され、入射光ファイバ／導波路内の光信号の光の偏光状態に関係なく、ＰＩＣ内の１または複数の光検出器によって検出される電気光学レシーバ構成が提供されている。いくつかの実施形態において、電気光学レシーバは、各線形偏光からの光がＰＩＣ内の同じループ構造光導波路の異なる端部に結合され、２つの線形偏光の内の一方を有する光がループ構造光導波路に結合する前に他方の偏光へ回転されるように、制御されていない偏光を有する光を入射光ファイバ／導波路からＰＩＣ内の同じループ構造光導波路の２つの別個の端部へ結合する偏光ビーム分割／回転装置を備える。このように、第１端または第２端のいずれかからループ構造光導波路を通して伝搬する光は、同じ偏光を有し、同じ光検出器で検出可能である。これにより、光の２つの偏光をそれぞれ検出するために重複して光検出器を有する必要がなくなり、それによって、チップ領域の利用が最適化され、コストが削減される。

【0216】

また、いくつかの実施形態において、電気光学レシーバは、入射光ファイバ／導波路内の各線形偏光からの光が、ＰＩＣ内の別個の導波路へ結合されるように、制御されていない偏光を有する光を入射光ファイバ／導波路からＰＩＣ内の２つの別個の導波路へ結合する偏光ビーム分割／回転装置を備える。また、偏光ビーム分割／回転装置は、ＰＩＣ内のそれぞれの導波路へ光を結合する前に、２つの線形偏光の一方を有する光の偏光を他方の偏光へ回転させるよう設計されている。このように、ＰＩＣ内の２つの導波路へ結合された光は、同じ好ましい導波路偏光を有する。ＰＩＣ内の２つの導波路は、同じ光検出装置（または１セットの光検出装置）へルーティングされ、これは、入射光信号の任意の偏光が同じ光検出装置で検出されることを可能にする。これにより、光の２つの偏光をそれぞれ検出するために重複して光検出器を有する必要がなくなり、それによって、チップ領域の利用が最適化され、コストが削減される。

【0217】

いくつかの実施形態において、入射光ファイバ／導波路からの光信号が両方の偏光を含んでいる場合、光信号の光は、ＰＩＣの両方の導波路へ結合される。ＰＩＣ内の２つの導波路は、所与の光検出装置に到達するまでの長さが異なるため、光信号の各偏光成分は、所与の光検出装置へ異なる時刻に到達し、タイミング差（タイミングスキュー）を有しうる。かかる場合に、タイミング差があっても、電気光学レシーバが、入射光ファイバ／導波路から受信した光信号を忠実に回復することを可能にするために、タイミングスキュー管理システムが電子光学レシーバ回路に実装される。タイミング差が大きすぎてタイミングスキュー管理システムで処理できない場合、タイミングスキュー管理システムで処理できる十分に低いレベルまでタイミング差を低減し、または、タイミング差を無くすために、光遅延ラインがＰＩＣ内に実装される。

【0218】

本明細書で開示されている電気光学レシーバの実施形態は、偏光が制御されていない入射光ファイバ／導波路からの光を電気光学レシーバが検出する用途で有用であることを理解されたい。偏光ビームスプリッタ／ローテータ（特に、二重偏光格子カプラなど）が、いずれかの偏光の入射光を電気光学レシーバのＰＩＣの好ましい偏光へ送信するために、いくつかの実施形態で用いられる。いくつかの実施形態において、入射光信号がＰＩＣ内の２つの別個の光導波路へ分割された状態では、複雑な位相制御および光電力監視システムなしで、低損失の広帯域な方法で、２つの光導波路からの光を単一の導波路へ結合することはできない。この問題を軽減するために、本明細書で開示されている電気光学レシーバの様々な実施形態は、同じ検出器または検出器セットによる偏光分割入射光信号の非同時検出を提供し、それにより、電気光学レシーバのコストおよび複雑さを低減する。

【0219】

以上の実施形態の記載は、例示および説明を目的としたものであり、包括的であることも限定的であることも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されず、適用可能であれば、置き換え可能であり、特に図示も記載もない限りは、選択された実施形態で利用できる。このように、本明細書で開示されている１または複数の実施形態からの１または複数の特徴を、本明細書で開示されている１または複数の他の実施形態からの１または複数の特徴と組み合わせることで、本明細書で明示的に開示されていないが本明細書で暗示的に開示されている別の実施形態を形成することができる。この他の実施形態も、多くの方法で変形されてよい。かかる実施形態の変形例は、本開示からの逸脱と見なされず、すべてのかかる実施形態の変形例および変更例が、本明細書で提供されている開示の範囲内に含まれると意図されている。

【0220】

いくつかの方法工程は、本明細書で具体的な順序で記載されている場合があるが、方法工程の処理が、方法の実施が成功するような方法で実行される限りは、他のハウスキーピング工程が、方法工程の合間に実行されてもよく、および／または、方法工程が、若干異なる時刻または同時に実行されるように調整されてもよく、または、処理に関連する様々な間隔で処理工程が実行されることを許容するシステムに分配されてもよいことを理解されたい。

【0221】

本実施形態は、理解しやすいように、或る程度詳しく説明されているが、添付の特許請求の範囲内でいくらかの変更および変形を行ってもよいことは明らかである。したがって、本明細書で開示されている実施形態は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされ、そのため、本明細書に示した詳細のみに限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲および等価物の中で変形されてもよい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図1G】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【国際調査報告】