Skip to content

WaytoICT

Explore ICT Technology, Build Your Tech Path

登录注册
Menu
  • 首页
  • 技术文章
  • 市场观点
技术文章 光通信 · 硅光 · CPO 技术解读 → 市场观点 财报 · 趋势 · 产业格局 → 深度解析 光芯片,光器件与光模块 →
Menu
中科院接收机结构中的微环延迟线标注

基础知识:微环的光延迟线

Posted on 2026-10-18 by

在《无源与有源偏振管理,Intel 的硅光偏振分集接收方案》的那篇文章里,我提到过中科院展示的接收机结构。

里面标注了一个“延迟线”,有读者私信问我它的工作原理,这里就详细讲一下。

中科院接收机结构中的微环延迟线标注

延迟线的作用,就是对光信号进行时间延迟。要延时嘛,最直观的方案就是让特定波长的光多走一段光路。

微环就是这类应用里很常见的结构,主要利用的是慢光效应。当入射光波长与微环的谐振波长一致时,光会在环形波导内多次循环传播,从而产生群时延。

微环谐振产生群时延的慢光效应示意

举个例子,A、B、C 小组跑步训练,正常来说当 C 跑到终点时训练就结束了,但是呢因为小绿人兴奋(只是比喻)又多绕了一圈,导致整个小组(群时延)训练结束的时间拖后了。

跑步小组比喻说明光在环内多走一圈的时延

在谐振状态下,能够进入微环的波长由谐振条件决定。下面的谐振与反谐振公式,我们在之前多篇文章中都介绍过,这里就不再重复。

微环谐振与反谐振条件公式

微环的传输性能,主要由耦合系数、直通效率以及微环半径共同决定。

基于谐振原理的微环光延迟线,可以通过谐振条件实现群时延的调节。比如通过改变微环的有效折射率,就能调整其谐振波长,进而控制时延大小。

改变有效折射率调节谐振波长与时延

单个微环的时延调节范围有限,我们可以将多个微环通过总线波导串联起来使用。这种结构中,多个微环沿总线波导依次级联,光沿总线单向传输,依次经过每个微环的耦合区域。

多个微环通过总线波导级联的结构

满足谐振条件的特定波长光会被高效耦合进环,在环内多圈共振累积后,再耦合回总线输出。

另一种结构则是直接将多个微环串联,光进入第一个环传输一周后,再耦合进入第二个环,以此类推,依次穿过所有微环,形成一个等效长度更长的谐振腔。

多级微环直接串联形成等效长腔

这类基于谐振的微环光延迟线,优点是尺寸小、功耗低,但工作带宽较窄,多级微环级联还会带来更大的时延抖动。

同时,要对每个微环的耦合系数和谐振波长进行精准控制,实现起来也比较复杂。

因此还有另一种方案,就是利用反谐振原理,让微环工作在反谐振波长附近。

反谐振状态下各波长均可部分进环

简单来说,反谐振状态下,除谐振点波长外,其他所有波长都会有一部分光进入微环,这与谐振状态下只有特定波长能够高效进环的特点明显不同。

这样我们就可以通过调整耦合效率来控制时延:耦合效率接近 0 时时延最小,耦合效率接近 1 时时延最大。

耦合效率与时延大小的对应关系

反谐振微环的时延主要由耦合效率决定,对谐振波长的变化不敏感,因此工作状态更稳定。

除了微环型光延迟线,还有布拉格光栅延迟线,它依靠光栅的周期性结构产生慢光效应,实现信号延时。关于光栅的原理,可以看这篇《光纤布拉格光栅是怎样的?》。

下回我们再把这个方案说一说。

相关阅读:
意法半导体:支持 NPO/CPO 的硅光工艺平台进展
博通:400G EML 演进路线与差分驱动方案

可添加微信 WaytoICT,邀请加入半导体&光器件产业链 2 群。

欢迎您加入我们的社群,获取半导体芯片/光器件/光模块领域的高价值技术文档、趋势研报以及各类供需商机。

WaytoICT 报告汇编与服务

若您对 半导体/光器件/光模块/光纤通信 等感兴趣,欢迎关注我们!

Enjoy this article?

Subscribe to get new optical communication insights delivered to your inbox. Free, unsubscribe anytime.

Category: 技术文章

发表回复

要发表评论,您必须先登录。

订阅更新

订阅后,新文章发布时第一时间收到邮件通知

博主
李东霏
【香农信息技术研究院】

行业报告

光芯片·光器件·光模块 2026 报告汇编(含 OFC 2026)

光芯片 · 光器件 · 光模块
2026 报告汇编(含 OFC 2026)

¥1,900

上/下两册,收录 OFC 2026 一线报告
添加微信 WaytoICT 订购

广告

📢 广告位招商:面向全球光通信客户 侧边栏广告位 Wechat:WaytoICT,Email:Dongfei.li@shannoninstitute.cn

最新文档

  • DRAM 技术精解(第二版):140 页图解 DDR/LPDDR 的工作原理与关键机制
  • Beyond Copper:AI Scale-up 网络的光互联机会(Dell Technologies)
  • From LPO to NPO to CPO:AI 基础设施的开放光互联路线图(Micas Networks)

标签

CPO OTN 光模块 800G NPO 光纤 DWDM 硅光 PON VCSEL EML 400G WDM LPO 50G PON 空芯光纤 光引擎 ROADM 共封装光学 OCS DFB 调制器 OSNR 光交换机 1.6T 全光网 相干技术 光电探测器 光器件与模块 TFLN

最新评论

  • 爱吃杨梅的大叔:干货很多,现在这么扎实的技术网站不多见了…

最近访客

👥 今日访客 -
加载中…
© 2026 WaytoICT | 蜀ICP备2020035321号-2
微信支付
支付宝
请使用 支付宝 或 微信 扫码支付