CN106301382B - 电光8-3编码器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电光8‑3编码器，包括：第一波导(110)、第二波导(120)、第三波导(130)、第四波导(140)、第一环形波导(101)、第二环形波导(102)、第三环形波导(103)、第四环形波导(104)、第五环形波导(105)、第六环形波导(106)和第七环形波导(107)，各环形波导与相应波导耦合，形成微环谐振器，特定波长的光信号，在各微环谐振器中的一个微环谐振器处于谐振状态时由光输出端输出。本发明实施例可以通过电信号控制微环谐振器的谐振状态，进而控制特定波长的光信号的输出，实现电光编码功能，本发明实施例避免了使用门电路，从而易于实现大规模集成、功耗较低、体积小、延时小、速度快，能够提高器件的性能。

Description

电光8-3编码器

技术领域

本发明涉及信息处理领域，特别涉及一种电光8-3编码器。

背景技术

随着芯片特征尺寸的缩小、晶体管个数增多和时钟频率的提高，电子器件的漏电流逐渐增大，互连布线也越来越长，导致芯片的功耗密度增加，而过大的热耗散将降低芯片的性能。集成电路的发展很难再沿着摩尔定律延续发展下去，电子信息处理已经遇到物理瓶颈。然而，随着人们生活水平的提高，人们对信息处理提出了更高的要求，例如在视频广播、可视电话、视频会议等方面对信息处理提出了更高速度更高性能的要求。这样，一方面电子信息处理性能的提高遇到瓶颈，另一方面人们对信息处理的性能提出了更高的要求，如何解决这两方面的矛盾成了待以解决的首要问题。

光子计算机以光子作为传递信息的载体，光互连代替导线互连，以光硬件代替电子硬件，以光运算代替电运算，利用激光来传送信号，并由光导纤维与各种光学元件等构成集成光路，从而进行数据运算、传输和存储，从而光子计算机表现出更优越的性能，引起了越来越多的科研人员的注意。在光子计算机中，用光学方式实现信息处理的最大优点是并行性高，数据吞吐量大——这是由光的物理属性决定的。光子计算机可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速的并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。

光学编码器是光子计算机中必不可少的元件，它将代表不同地址的代码译成相应的光学片选信号。传统的中规模集成电路编码器一般是采用门电路结构(如8-3线编码器)，这种传统的编码器由于是用多个门电路级联而成，其在功耗、延时、体积等方面都存在很大的弊端，影响了器件的性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种电光8-3编码器，能够提高器件的性能。

第一方面，提供了一种电光8-3编码器，第一波导(110)、第二波导(120)、第三波导(130)、第四波导(140)、第一环形波导(101)、第二环形波导(102)、第三环形波导(103)、第四环形波导(104)、第五环形波导(105)、第六环形波导(106)和第七环形波导(107)；其中，该第一波导(110)的一端为第一光输出端(111)，该第二波导(120)的一端为第二光输出端(122)，该第三波导(130)的一端为第三光输出端(133)，该第四波导(140)的一端为光输入端(144)；

该第一环形波导(101)与该第三波导(130)和该第四波导(140)耦合，形成第一微环谐振器；

该第二环形波导(102)与该第二波导(120)和该第四波导(140)耦合，形成第二微环谐振器；

该第三环形波导(103)与该第二波导(120)、该第三波导(130)和该第四波导(140)耦合，形成第三微环谐振器；

该第四环形波导(104)与该第一波导(110)和该第四波导(140)耦合，形成第四微环谐振器；

该第五环形波导(105)与该第一波导(110)、该第三波导(130)和该第四波导(140)耦合，形成第五微环谐振器；

该第六环形波导(106)与该第一波导(110)、该第二波导(120)和该第四波导(140)耦合，形成第六微环谐振器；

该第七环形波导(107)与该第一波导(110)、该第二波导(120)、该第三波导(130)和该第四波导(140)耦合，形成第七微环谐振器；

该第一环形波导(101)、该第二环形波导(102)、该第三环形波导(103)、该第四环形波导(104)、该第五环形波导(105)、该第六环形波导(106)和该第七环形波导(107)中分别加载有第一电输入端、第二电输入端、第三电输入端、第四电输入端、第五电输入端、第六电输入端和第七电输入端，所述电光8-3编码器还包括第八电输入端108，所述第八电输入端108中具有第八电信号；

该第一电输入端的第一电信号用于使该第一微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

该第二电输入端的第二电信号用于使该第二微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

该第三电输入端的第三电信号用于使该第三微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

该第四电输入端的第四电信号用于使该第四微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

该第五电输入端的第五电信号用于使该第五微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

该第六电输入端的第六电信号用于使该第六微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

该第七电输入端的第七电信号用于使该第七微环谐振器处于该谐振状态或不处于该谐振状态；

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器中的一个微环谐振器处于该谐振状态时，经过该第一波导、该第二波导和该第三波导中的至少一个，由该第一光输出端(111)、该第二光输出端(122)和该第三光输出端(133)中的至少一个输出端输出。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器都不处于该谐振状态时，该第一光输出端(111)、该第二光输出端(122)和该第三光输出端(133)中没有光信号输出。

结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器中的一个微环谐振器处于该特定波长的谐振状态时，经过该第一波导、该第二波导和该第三波导中的至少一个，由该第一光输出端(111)、该第二光输出端(122)和该第三光输出端(133)中的至少一个输出端输出，包括：

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第一电输入端的第一电信号使该第一微环谐振器处于该谐振状态，该第二电输入端的第二电信号、该第三电输入端的第三电信号、该第四电输入端的第四电信号、该第五电输入端的第五电信号、该第六电输入端的第六电信号和该第七电输入端的第七电信号分别使该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器不处于该谐振状态时，通过该第四波导(140)和该第三波导(130)由该第三端口(133)输出；

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第二电输入端的第二电信号使该第二微环谐振器处于该谐振状态，该第一电输入端的第一电信号、该第三电输入端的第三电信号、该第四电输入端的第四电信号、该第五电输入端的第五电信号、该第六电输入端的第六电信号和该第七电输入端的第七电信号分别使该第一微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器不处于该谐振状态时，通过该第四波导(140)和该第二波导(120)由该第二端口(122)输出；

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第三电输入端的第三电信号使该第三微环谐振器处于该谐振状态，该第一电输入端的第一电信号、该第二电输入端的第二电信号、该第四电输入端的第四电信号、该第五电输入端的第五电信号、该第六电输入端的第六电信号和该第七电输入端的第七电信号分别使该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器不处于该谐振状态时，通过该第四波导(140)、该第二波导(120)和该第三波导(130)，由该第二端口(122)和该第三端口(133)输出；

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第四电输入端的第四电信号使该第四微环谐振器处于该谐振状态，该第一电输入端的第一电信号、该第二电输入端的第二电信号、该第三电输入端的第三电信号、该第五电输入端的第五电信号、该第六电输入端的第六电信号和该第七电输入端的第七电信号分别使该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第五微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器不处于该谐振状态时，通过该第四波导(140)和该第一波导(110)，由该第一端口(111)输出；

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第五电输入端的第五电信号使该第五微环谐振器处于该谐振状态，该第一电输入端的第一电信号、该第二电输入端的第二电信号、该第三电输入端的第三电信号、该第四电输入端的第四电信号、该第六电输入端的第六电信号和该第七电输入端的第七电信号分别使该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第六微环谐振器和该第七微环谐振器不处于该谐振状态时，通过该第四波导(140)、该第一波导(110)和该第三波导(130)，由该第一端口(111)和该第三端口(133)输出；

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第六电输入端的第六电信号使该第六微环谐振器处于该谐振状态，该第一电输入端的第一电信号、该第二电输入端的第二电信号、该第三电输入端的第三电信号、该第四电输入端的第四电信号、该第五电输入端的第五电信号和该第七电输入端的第七电信号分别使该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器和该第七微环谐振器不处于该谐振状态时，通过该第四波导(140)、该第一波导(110)和该第二波导(120)，由该第一端口(111)和该第二端口(122)输出；

该光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在该第七电输入端的第七电信号使该第七微环谐振器处于该谐振状态，该第一电输入端的第一电信号、该第二电输入端的第二电信号、该第三电输入端的第三电信号、该第四电输入端的第四电信号、该第五电输入端的第五电信号和该第六电输入端的第六电信号分别使该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器和该第六微环谐振器不处于该谐振状态时，通过该第四波导(140)、该第一波导(110)、该第二波导(120)和该第三波导(130)，由该第一端口(111)、该第二端口(122)和该第三端口(133)输出。

结合第一方面、第一和第二种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，

该第一电信号、该第二电信号、该第三电信号、该第四电信号、该第五电信号、该第六电信号、该第七电信号和该第八电信号为待编码的电信号；

该第一光输出端(111)、该第二光输出端(122)和该第三光输出端(133)用于输出对该待编码的电信号编码后的光信号。

结合第一方面、第一至第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，

该第一电信号为高电平时，该第一微环谐振器处于该谐振状态，该第二电信号为低电平时，该第一微环谐振器不处于该谐振状态；

该第二电信号为高电平时，该第二微环谐振器处于该谐振状态，该第二电信号为低电平时，该第二微环谐振器不处于该谐振状态；

该第三电信号为高电平时，该第三微环谐振器处于该谐振状态，该第三电信号为低电平时，该第三微环谐振器不处于该谐振状态；

该第四电信号为高电平时，该第四微环谐振器处于该谐振状态，该第四电信号为低电平时，该第四微环谐振器不处于该谐振状态；

该第五电信号为高电平时，该第五微环谐振器处于该谐振状态，该第五电信号为低电平时，该第五微环谐振器不处于该谐振状态；

该第六电信号为高电平时，该第六微环谐振器处于该谐振状态，该第六电信号为低电平时，该第六微环谐振器不处于该谐振状态；

该第七电信号为高电平时，该第七微环谐振器处于该谐振状态，该第七电信号为低电平时，该第七微环谐振器不处于该谐振状态；

结合第一方面、第一至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器和该第六微环谐振器和该第七微环谐振器为热调制微环谐振器。

结合第一方面、第一至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器和该第六微环谐振器和该第七微环谐振器为电调制微环谐振器。

结合第一方面、第一至第六种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，该第一微环谐振器、该第二微环谐振器、该第三微环谐振器、该第四微环谐振器、该第五微环谐振器和该第六微环谐振器和该第七微环谐振器为基于硅基纳米线波导的微环谐振器。

结合第一方面、第一至第七种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，该第一微环谐振器和该第四微环谐振器为交叉结构微环谐振器；

该第二微环谐振器为平行结构微环谐振器；

该第三微环谐振器、该第五微环谐振器和该第六微环谐振器为三耦合区微环谐振器；

该第七微环谐振器为四耦合区微环谐振器。

基于上述技术方案，本发明实施例的电光8-3编码器，可以通过电信号控制微环谐振器的谐振状态，进而可以控制特定波长的光信号的输出，实现电光编码功能，本发明实施例避免了使用门电路，从而本发明实施例易于实现大规模集成、功耗较低、体积小、延时小、速度快，能够提高器件的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明一个实施例的电光8-3编码器的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的微环谐振器的示意图。

图3是根据本发明另一个实施例的微环谐振器的示意图。

图4是根据本发明另一个实施例的微环谐振器的示意图。

图5是根据本发明另一个实施例的微环谐振器的示意图。

图6是对微环谐振器进行调谐的电极结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明一个实施例的电光8-3编码器的结构示意图。如图1所示的电光8-3编码器100包括：

第一波导110、第二波导120、第三波导130、第四波导140、第一环形波导101、第二环形波导102、第三环形波导103、第四环形波导104、第五环形波导105、第六环形波导106和第七环形波导107；

其中，第一波导110的一端为第一光输出端111，第二波导120的一端为第二光输出端122，第三波导130的一端为第三光输出端133，第四波导140的一端为光输入端144；

第一环形波导101与第三波导130和第四波导140耦合，形成第一微环谐振器；

第二环形波导102与第二波导120和第四波导140耦合，形成第二微环谐振器；

第三环形波导103与第二波导120、第三波导130和第四波导140耦合，形成第三微环谐振器；

第四环形波导104与第一波导110和第四波导140耦合，形成第四微环谐振器；

第五环形波导105与第一波导110、第三波导130和第四波导140耦合，形成第五微环谐振器；

第六环形波导106与第一波导110、第二波导120和第四波导140耦合，形成第六微环谐振器；

第七环形波导107与第一波导110、第二波导120、第三波导130和第四波导140耦合，形成第七微环谐振器；

第一环形波导101、第二环形波导102、第三环形波导103、第四环形波导104、第五环形波导105、第六环形波导106和第七环形波导107中分别加载有第一电输入端、第二电输入端、第三电输入端、第四电输入端、第五电输入端、第六电输入端和第七电输入端，所述电光8-3编码器还包括第八电输入端108，所述第八电输入端108中具有第八电信号；

第一电输入端的第一电信号用于使第一微环谐振器处于谐振状态或不处于谐振状态；

第二电输入端的第二电信号用于使第二微环谐振器处于谐振状态或不处于谐振状态；

第三电输入端的第三电信号用于使第三微环谐振器处于谐振状态或不处于谐振状态；

第四电输入端的第四电信号用于使第四微环谐振器处于谐振状态或不处于谐振状态；

第五电输入端的第五电信号用于使第五微环谐振器处于谐振状态或不处于谐振状态；

第六电输入端的第六电信号用于使第六微环谐振器处于谐振状态或不处于谐振状态；

第七电输入端的第七电信号用于使第七微环谐振器处于谐振状态或不处于谐振状态；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器中的一个微环谐振器处于特定波长的谐振状态时，经过第一波导、第二波导和第三波导中的至少一个，由第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133中的至少一个输出端输出。

因此，本发明实施例，可以通过电信号控制微环谐振器的谐振状态，进而可以控制特定波长的光信号的输出，实现光学编码功能，本发明实施例避免了使用门电路，从而本发明实施例易于实现大规模集成、功耗较低、体积小、延时小、速度快，能够提高器件的性能。

应理解，光输入端144输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器中的一个微环谐振器处于特定波长的谐振状态时，首先都需要经过第四波导，然后再经过第一波导、第二波导和第三波导中的至少一个，由第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133中的至少一个输出端输出。

需要说明的是，在图1中的第八电输入端108仅是实例性的，在具体实现过程中，第八电输入端的电信号可以不参与编码运算，只需满足在其他7个电输入端的输入电信号分别使第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器均不发生谐振时，该电光8-3编码器100的三个输出端均没有光信号的输出，本发明实施例中的第八电输入端108可以具有多种形式，例如，可以连接一个环形波导、也可以为悬空的端口或者连接其他不会对电光8-3编码器100的运算产生影响的其他结构等，本发明实施例并不对此做限定。当第八电输入端108为悬空的端口或者连接其他不会对电光8-3编码器100的运算产生影响的其他结构时，第八电输入端的第八电信号对光输入端144中输入的光信号不产生影响。

下面以第八电输入端108连接第八环形波导，来举例进行说明。

当第八电输入端108连接第八环形波导时，第八环形波导可以与第四波导140耦合，形成第八微环谐振器；第八电输入端的第八电信号用于使第八微环谐振器处于特定波长的谐振状态或不处于谐振状态；当第八微环谐振器处于特定波长的谐振状态时，可以使由光输入端144输入的该特定波长的光信号谐振至该第八环形波导，当第八微环谐振器不处于特定波长的谐振状态时，对光输入端144中输入的特定波长的光信号不产生影响。也就是说，第一电信号至第八电信号分别用于调节第一微环谐振器至第八微环谐振器，使相应的谐振器处于特定波长的谐振状态或不处于谐振状态。微环谐振器处于特定波长的谐振状态即微环谐振器的谐振波长为该特定波长，微环谐振器不处于特定波长的谐振状态即微环谐振器的谐振波长与该特定波长不同。该特定波长可以称为电光8-3编码器100的工作波长。应理解，该工作波长可以为一连续的波段，本发明实施例并不对此做限定。

可选地，根据本发明实施例，光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器都不处于谐振状态时，第一光输出端(111)、第二光输出端(122)和第三光输出端(133)中没有光信号输出。

换句话说，光输入端144输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器、第七微环谐振器和第八微环谐振器中的一个微环谐振器处于特定波长的谐振状态时，经过第一波导、第二波导、第三波导和第四波导中的至少一个，由第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133中的至少一个输出端输出或谐振至第八环形波导。

因为有第八微环谐振器的存在，可以把第八微环谐振器发生谐振，且电光8-3编码器100的三个输出端均没有光输出的状态作为编码结果为“000”的状态。从而使第八电输入端输入的第八电信号也参与了运算，并区分出第八电输入端的第八电信号不同输入状态。

也就是说，电光8-3编码器100具有一个光输入端144、8个电信号输入和三个光输出端，即第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133，特定波长的光信号由光输入端144输入，经过第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133中的一个输出端输出或谐振至第八环形波导(对应三个输出端没有光输出)从而实现对8位电信号的光学编码功能。

因此，本发明实施例通过由光输入端输入特定波长的光信号，经由上述8-3编码器编码由第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133中的至少一个输出端输出或谐振至第八环形波导。本发明实施例的电光8-3编码器，易于实现大规模集成、功耗较低、体积小、延时小、速度快，从而能够提高器件的性能。

应理解，在本发明实施例中，微环谐振器的谐振波长也可以称为环形波导的谐振波长，相应地，微环谐振器处于特定波长的谐振状态也可以称为环形波导处于特定波长的谐振状态。

应注意，图1的例子仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本发明实施例，而非要将本发明实施例限于所例示的具体波导布局的场景。本领域技术人员根据所给出的图1的例子，显然可以进行各种等价的修改或变化，例如，可以调整波导的走向和布局，同样也可以实现本发明实施例的电光8-3编码器的功能，这样的修改或变化也落入本发明实施例的范围内。

可选地，根据本发明实施例，当第八电输入端108连接第八环形波导时，第八电信号为高电平时，第八微环谐振器处于谐振状态，第八电信号为低电平时，第八微环谐振器不处于谐振状态；

第一电信号为高电平时，第一微环谐振器处于谐振状态，第一电信号为低电平时，第一微环谐振器不处于谐振状态；

第二电信号为高电平时，第二微环谐振器处于谐振状态，第二电信号为低电平时，第二微环谐振器不处于谐振状态；

第三电信号为高电平时，第三微环谐振器处于谐振状态，第三电信号为低电平时，第三微环谐振器不处于谐振状态；

第四电信号为高电平时，第四微环谐振器处于谐振状态，第四电信号为低电平时，第四微环谐振器不处于谐振状态；

第五电信号为高电平时，第五微环谐振器处于谐振状态，第五电信号为低电平时，第五微环谐振器不处于谐振状态；

第六电信号为高电平时，第六微环谐振器处于谐振状态，第六电信号为低电平时，第六微环谐振器不处于谐振状态；

第七电信号为高电平时，第七微环谐振器处于谐振状态，第七电信号为低电平时，第七微环谐振器不处于谐振状态；

应理解，本发明实施例中的高低电平可以转换，也就是说在电信号为低电平时微环谐振器处于谐振状态，在电信号为高电平时，微环谐振器不处于谐振状态，本发明实施例并不对此做限定。

根据本发明实施例，分别加载在第八电输入端108、第一电输入端、第二电输入端、第三电输入端、第四电输入端、第五电输入端、第六电输入端和第七电输入端中的8个电信号可以为待编码的电信号，该8个电信号即第八电信号、第一电信号、第二电信号、第三电信号、第四电信号、第五电信号、第六电信号和第七电信号；第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133可以用于输出对待编码的电信号编码后的光信号。

也就是说，本发明实施例中可以有八个电信号输入、一个光信号输入和三个光信号输出，八个电信号输入可以是待编码的电学逻辑值的序列，三个光信号输出的是编码后的光信号序列，该光信号序列可以在光纤中传输直接进入下一级进行处理。

因此，本发明实施例中，可以通过8个电信号控制8个微环谐振器的谐振状态，进而可以控制特定波长的光信号的输出，实现对8位电信号的光学编码功能。

下面结合图2至图5描述微环谐振器的工作原理。

图2是根据本发明一个实施例的微环谐振器的示意图。图2所示的微环谐振器200为平行结构微环谐振器，包括两个平行的直波导，即直波导210、直波导220，和环形波导230。在两个直波导与环形波导靠近的地方可以称为耦合区。图2所示的微环谐振器200具有两个耦合区。

例如，光信号从输入端211输入，当光信号经过耦合区(在直波导和弯曲波导距离最近处的一个范围)时，光信号通过倏逝场耦合作用会耦合进入微环230中，也就是说，对于满足谐振条件(即波长为谐振波长)的光信号，会被微环谐振器下载，从下载端221输出，对于不满足谐振条件(即波长不为谐振波长)的光信号，将会毫无影响的通过耦合区在直通端212输出。对于端口222，称之为上载端。该微环谐振器200是一个对称结构，所以如果光信号从上载端222输入，其原理是与光信号从输入端211输入是一样的，这里不再重述。

图3是根据本发明另一个实施例的微环谐振器的示意图。图3所示的微环谐振器300为三耦合区微环谐振器，包括三条互不交叉的直波导，即直波导310、直波导320、直波导330，和环形波导340，其中，三个直波导与环形波导靠近的区域可以称为耦合区。图3所示的微环谐振器300具有三个耦合区。

图3所示的三耦合区微环谐振器和图2所示的平行结构微环谐振器的工作原理类似，例如，光信号从输入端311输入，在微环谐振器谐振(光信号的波长为谐振波长)时，两个下载端，即下载端321和下载端331都有光输出，输出的光功率之比可以通过环形波导和直波导的耦合距离来确定。从理论上讲，这个结构在微环谐振器谐振时相当于一个1×2的功率分束器。在微环谐振器不谐振(光信号的波长不为谐振波长)时，光信号直接通过耦合区在直通端312输出。

图4是根据本发明另一个实施例的微环谐振器的示意图。图4所示的微环谐振器400为交叉结构微环谐振器，包括两个相互交叉的波导即波导410、波导420，和一个环形波导430。在两个直波导与环形波导靠近的地方可以称为耦合区。图4所示的微环谐振器400具有两个耦合区。

例如，光信号从输入端411输入，对于在输入端411输入某些特定波长的信号光(满足谐振条件的信号光)，该信号光会被微环谐振器下载从而在下载端422输出，对于其他的信号光(不满足谐振条件的信号光)会毫无影响的在直通端412输出。

图5是根据本发明另一个实施例的微环谐振器的示意图。图5所示的微环谐振器500为四耦合区微环谐振器，包括四个波导即波导510、波导520、波导530、波导540，和一个环形波导550。在四个波导与环形波导靠近的地方可以称为耦合区。图5所示的微环谐振器500具有4个耦合区。

例如，光信号从输入端511输入，对于在输入端511输入某些特定波长的信号光(满足谐振条件的信号光)，该信号光会被微环谐振器下载从而在下载端522，下载端532和下载端542输出，对于其他的信号光(不满足谐振条件的信号光)会毫无影响的在直通端512输出。该微环谐振器500是一个对称结构，所以如果光信号从上载端521、上载端531、或上载端541输入，其原理是与光信号从输入端511输入是一样的，这里不再重述。

可选地，在本发明实施例中，第八微环谐振器、第一微环谐振器和第四微环谐振器可以为交叉结构微环谐振器；第二微环谐振器可以为平行结构微环谐振器；第三微环谐振器、第五微环谐振器和第六微环谐振器可以为三耦合区微环谐振器；第七微环谐振器可以为四耦合区微环谐振器。

应理解，在本发明实施例中，各个微环谐振器中的环形波导的数量可以适当变换，例如，可以将1个环形波导变换为基数个环形波导，例如可以为3个或5个环形波导等，只要能实现相应微环谐振器的功能即可，本发明对此并不限定。

上面分析的是微环谐振器的静态工作特性，即微环谐振器会固定地使某些波长(满足谐振条件的波长)信号下路，某些波长(不满足谐振条件的波长)信号直通。实际工作时，需要微环谐振器谐振波长动态可调(即动态滤波)以实现更加复杂的功能。微环谐振器的谐振条件公式为：

m×λ＝Ng×2π×R

其中，λ为谐振波长，R为环形波导的半径，Ng为环形波导的群折射率。由上式可以看到，要调节谐振波长以实现动态滤波，可以改变的物理量有环形波导的半径R及其群折射率Ng。然而，前者在工艺完成之后就确定下来，无法进行调节。所以本发明实施例中可以通过调节环形波导的群折射率Ng，来改变微环谐振器的谐振波长。群折射率与材料的折射率有关，随材料的折射率变化而变化。我们可以采取两种方法来改变材料的折射率从而改变材料的群折射率：一是通过对材料加热，具体办法是在硅波导上通过金属有机化合物化学气相淀积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)淀积一层金属作为加热热极，然后对热极两端加电压改变材料的温度从而改变材料的折射率也即是所谓的热光效应。二是通过载流子注入来改变材料的折射率(电光效应)。一般在高速***中采用电光效应。例如，以热光效应来说明器件的工作原理：通过热极对硅波导加热来改变材料的折射率从而可以动态选择需要下载的光信号及需要直通的光信号，使得光信号可以在动态控制下在下载端输出或者在直通端输出。

图6是对微环谐振器进行调谐的电极结构的示意图。在电极上施加电压，通过产生热量或者改变材料中的载流子浓度来改变环形波导的群折射率从而改变微环谐振器的谐振波长，实现动态滤波。

具体地，对于热调制微环谐振器，加电后电极发热，热场传导至环形波导，使环形波导的温度发生变化，环形波导的群折射率Ng发生变化，微环谐振器的谐振波长λ随之变化；对于电调制微环谐振器，通过在电极上施加电压，改变环形波导中的载流子浓度，环形波导的群折射率Ng发生变化，从而微环谐振器的谐振波长λ随之变化。

可选地，根据本发明实施例，第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器和第六微环谐振器和第七微环谐振器为热调制微环谐振器。

可替代地，第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器和第六微环谐振器和第七微环谐振器为电调制微环谐振器。

也就是说，本发明实施例中的微环谐振器可以是热调制微环谐振器，也可以是电调制微环谐振器。在信号传输速率要求不高的情况下，可采用热调制。热调制在工艺上易于实现。在高速(如吉量级)传输***，可采用电调制。相比于热调制，电调制的工艺稍微复杂。

进一步地，根据本发明实施例，光输入端144输入的特定波长的光信号，在第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器中的一个微环谐振器处于特定波长的谐振状态时，经过第一波导、第二波导和第三波导中的至少一个，由第一光输出端111、第二光输出端122和第三光输出端133中的至少一个输出端输出，包括：

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第一电输入端的第一电信号使第一微环谐振器处于谐振状态，第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140和第三波导130由第三端口133输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第二电输入端的第二电信号使第二微环谐振器处于谐振状态，第一电输入端的第一电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第一微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140和第二波导120由第二端口122输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第三电输入端的第三电信号使第三微环谐振器处于谐振状态，第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第一微环谐振器、第二微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第二波导120和第三波导130，由第二端口122和第三端口133输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第四电输入端的第四电信号使第四微环谐振器处于谐振状态，第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140和第一波导110，由第一端口111输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第五电输入端的第五电信号使第五微环谐振器处于谐振状态，第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第一波导110和第三波导130，由第一端口111和第三端口133输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第六电输入端的第六电信号使第六微环谐振器处于谐振状态，第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第一波导110和第二波导120，由第一端口111和第二端口122输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第七电输入端的第七电信号使第七微环谐振器处于谐振状态，第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号和第六电输入端的第六电信号分别使第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器和第六微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第一波导110、第二波导120和第三波导130，由第一端口111、第二端口122和第三端口133输出。

需要说明的一点是，当第八输入端连接第八环形波导时：

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第八电输入端的第八电信号使第八微环谐振器处于谐振状态，第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140谐振至第八环形波导；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第一电输入端的第一电信号使第一微环谐振器处于谐振状态，第八电输入端的第八电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第八微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140和第三波导130由第三端口133输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第二电输入端的第二电信号使第二微环谐振器处于谐振状态，第八电输入端的第八电信号、第一电输入端的第一电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第八微环谐振器、第一微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140和第二波导120由第二端口122输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第三电输入端的第三电信号使第三微环谐振器处于谐振状态，第八电输入端的第八电信号、第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第二波导120和第三波导130，由第二端口122和第三端口133输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第四电输入端的第四电信号使第四微环谐振器处于谐振状态，第八电输入端的第八电信号、第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第五电输入端的第五电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第五微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140和第一波导110，由第一端口111输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第五电输入端的第五电信号使第五微环谐振器处于谐振状态，第八电输入端的第八电信号、第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第六电输入端的第六电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第六微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第一波导110和第三波导130，由第一端口111和第三端口133输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第六电输入端的第六电信号使第六微环谐振器处于谐振状态，第八电输入端的第八电信号、第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号和第七电输入端的第七电信号分别使第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器和第七微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第一波导110和第二波导120，由第一端口111和第二端口122输出；

光输入端144输入的特定波长的光信号，在第七电输入端的第七电信号使第七微环谐振器处于谐振状态，第八电输入端的第八电信号、第一电输入端的第一电信号、第二电输入端的第二电信号、第三电输入端的第三电信号、第四电输入端的第四电信号、第五电输入端的第五电信号和第六电输入端的第六电信号分别使第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器和第六微环谐振器不处于谐振状态时，通过第四波导140、第一波导110、第二波导120和第三波导130，由第一端口111、第二端口122和第三端口133输出。

应注意，在本发明实施例中的环形波导与直波导进行耦合的时候，具有耦合方向，该方向可以使光信号流向至少一个光输出端或谐振至第八环形波导。换句话说，在本发明实施例中，各个微环谐振器中直波导和环形波导的耦合关系及位置关系可以使光信号流向至少一个光输出端或谐振至第八环形波导。

具体地，上述实施例中，当第八电输入端108连接第八环形波导时，电光8-3编码器的光输入端输入特定波长的连续光信号(例如，该特定波长可以为电光8-3编码器的工作波长)，在八个环形波导上加载有8个电信号，例如，第一电信号至第八电信号分别对应I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7和I8，这里，I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7和I8可以为二进制的电脉冲序列，例如，微环谐振器在电信号为高电平时谐振，则调制电压为高电平时，光信号将从下载端输出，调制电压为低电平时，光信号将从直通端输出。高电平用逻辑‘1’表示，低电平用逻辑‘0’表示。本发明实施例中可以设定八个微环(环形波导)都是加高电平(定义为逻辑‘1’)时微环谐振器处于谐振状态，光波在下载端输出；八个微环加低电平(定义为逻辑‘0’)时微环谐振器处于不谐振状态，连续光波不受影响的通过耦合区并在直通端输出。在3个光输出端，把有光输出定义为逻辑‘1’，把没有光输出定义为逻辑‘0’。这样我们就在器件的三个光信号输出端得到一个与加在八个微环上的调制电信号序列相对应的光信号序列，则八位电信号共有八种不同的状态即00000001，00000010，00000100，00001000，00010000，00100000，01000000，10000000，输出的光信号也有八种不同的状态与之一一对应，即000，001,010，011，100，101，110，111，其中，光学输出端有光输出用逻辑‘1’表示，无光输出用逻辑‘0’表示，从而完成了电学信号到光学信号的编码功能。

具体地，当电信号为00000001时(按照从低位到高位的排列顺序,第一个逻辑值表示加在第八微环谐振器上的电平，第二个逻辑值表示加在第一微环谐振器上的电平，第三个逻辑值表示加在第二微环谐振器上的电平，以此类推)，光信号谐振至第八环形波导，也就是说，三个光输出端没有光输出，所以输出为000，其中，每一个8位二进制的电脉冲序列由低位到高位(由右到左)依次对应I8、I1、I2、I3、I4、I5、I6和I7，第一光输出端111对应Z1，第二光输出端122对应Z2，第三光输出端133对应Z3，每一个3位的二进制光信号由低位到高位(由右到左)依次对应Z3(第一光输出端133)、Z2(第二光输出端122)和Z1(第三光输出端111)；当电信号为00000010时，光信号将从第三端口输出(Z3)，所以光信号输出端口的组合状态是001。这样电信号的输入就由光学信号的输出来表示，也就是完成了一个八位电信号的编码。对于其他状态同理可得。这样本发明就完成了八位电信号的光学编码功能。其逻辑真值表如表1所示。

表1.电光8-3编码器真值表

I7	I6	I5	I4	I3	I2	I1	I8	Z1	Z2	Z3
											0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1
											0	0	0	0	0	1	0	0	0	1	0
0	0	0	0	1	0	0	0	0	1	1
											0	0	0	1	0	0	0	0	1	0	0
0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	1
											0	1	0	0	0	0	0	0	1	1	0
1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1

需要说明的是，在第八电输入端为第八环形波导时，本发明实施例中的电光8-3编码器可以为具有优先级的电光8-3编码器，具有优先级的电光8-3编码器也可以称为电光8-3优先编码器。例如，第一电信号至第八电信号分别对应的I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7和I8，具有优先级别，例如，I8、I1、I2、I3、I4、I5、I6和I7的优先级依次降低。也就是说在编码时本发明实施的优先级的电光8-3编码器可以先按照优先级由高到低的级别依次进行编码。这里，I8、I1、I2、I3、I4、I5、I6和I7可以为二进制的电脉冲序列。具体地，第八环形波导、第一环形波导、第二环形波导、第三环形波导、第四环形波导、第五环形波导、第六环形波导和第七环形波导按照光输入的方向，沿着第四波导依次排列。

由于，微环谐振器处于谐振状态时光信号会全部耦合到环形波导，而且第八环形波导、第一环形波导、第二环形波导、第三环形波导、第四环形波导、第五环形波导、第六环形波导和第七环形波导都分别与用于光输入的第四波导耦合，因此，当优先级高的微环谐振器谐振时，光全部被耦合至该优先级高的微环谐振器，光不会沿着第四波导继续向前传输。优先级低的微环谐振器是否谐振对光信号的输出不会产生影响，即当优先级高的微环谐振器发生谐振时，低优先级的微环谐振器的输入对8-3编码器的输出不会产生任何影响。相应的，本发明实施例中的真值表对应的数值可以变形如下：第一电信号至第八电信号分别对应的I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7和I8，共有八种不同的状态即XXXXXXX1，XXXXXX10，XXXXX100，XXXX1000，XXX10000，XX100000，X1000000，10000000，输出的光信号也有八种不同的状态与之一一对应即000，001，010，011，100，101，110，111，具体情况如表2所示。应理解，X可以取值为1(高电平)或0(低电平)或高阻态。其中，每一个8位二进制的电脉冲序列由低位到高位(由右到左)依次对应I8、I1、I2、I3、I4、I5、I6和I7，每一个3位的二进制光信号由低位到高位(由右到左)依次对应Z3(第三光输出端133)、Z2(第二光输出端122)和Z1(第一光输出端111)。

表2.电光8-3优先编码器真值表

I7	I6	I5	I4	I3	I2	I1	I8	Z1	Z2	Z3
											X	X	X	X	X	X	X	1	0	0	0
X	X	X	X	X	X	1	0	0	0	1
											X	X	X	X	X	1	0	0	0	1	0
X	X	X	X	1	0	0	0	0	1	1
											X	X	X	1	0	0	0	0	1	0	0
X	X	1	0	0	0	0	0	1	0	1
											X	1	0	0	0	0	0	0	1	1	0
1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1

可选地，在本发明实施例中，第八微环谐振器、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、第五微环谐振器和第六微环谐振器和第七微环谐振器为基于硅基纳米线波导的微环谐振器。

微环谐振器可以采用绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator，SOI)、SiN、Ⅲ-Ⅴ族材料实现。基于SOI材料的电光8-3编码器的优点是：工艺方面与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工艺是兼容的，从而可以利用现成的CMOS工艺技术，使得器件体积小，功耗低，扩展性好，便于与电学元件集成。

首先，在材料方面，SOI是指在SiO2绝缘层上生长一层具有一定厚度的单晶硅薄膜，其工艺与现在微电子领域广泛应用的CMOS工艺是兼容的。利用SOI材料制成的硅波导，其芯层是Si(折射率为3.45)，包层是SiO2(折射率为1.44)，这样包层和芯层的折射率差很大，所以该波导对光场的限制能力很强使得其弯曲半径可以很小(目前已有基于SOI材料弯曲波导的弯曲半径达到1.5微米的报道)，从而使器件的面积很小，在一块芯片上可以制作出多个器件。传统波导器件(如LiNbO3)的弯曲半径普遍在毫米甚至厘米量级，极大的占用了芯片面积，一块芯片上通常只能放下一个器件。

其次，在器件方面，基于硅基纳米线波导的微环谐振器，它是一种功能多样，性能优越，近年来被广泛研究的集成光学元件。由于环形波导的半径可以小至1.5微米，其器件结构非常紧凑，可以实现器件高密度集成，减少分立器件耦合时的损耗，同时降低器件的封装成本。

本发明实施例的电光8-3编码器，在工作时每个微环谐振器相当于一个选择开关，功耗相对较低；在延时方面，所有的输入都是并行的，每一个输入相互独立，最终结果在光域中以光强的形式表示出来，这样带来的延时很小，可以忽略不计。

本发明实施例的电光8-3编码器的结构简单而且可以采用现代的工艺技术进行大规模集成化生产，从而使其集成密度很高，单个器件的体积较小。

因此，本发明实施例的电光8-3编码器，易于实现大规模集成、功耗较低、体积小、延时小、速度快，从而能够提高器件的性能。

本发明实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本发明实施例，而非限制本发明实施例的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中术语“***”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，在本发明实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现，或固件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本发明所使用的，盘(Disk)和碟(disc)包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光光碟，其中盘通常磁性的复制数据，而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。

总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电光8-3编码器，其特征在于，包括：

第一波导(110)、第二波导(120)、第三波导(130)、第四波导(140)、第一环形波导(101)、第二环形波导(102)、第三环形波导(103)、第四环形波导(104)、第五环形波导(105)、第六环形波导(106)和第七环形波导(107)；

其中，所述第一波导(110)的一端为第一光输出端(111)，所述第二波导(120)的一端为第二光输出端(122)，所述第三波导(130)的一端为第三光输出端(133)，所述第四波导(140)的一端为光输入端(144)；

所述第一环形波导(101)与所述第三波导(130)和所述第四波导(140)耦合，形成第一微环谐振器；

所述第二环形波导(102)与所述第二波导(120)和所述第四波导(140)耦合，形成第二微环谐振器；

所述第三环形波导(103)与所述第二波导(120)、所述第三波导(130)和所述第四波导(140)耦合，形成第三微环谐振器；

所述第四环形波导(104)与所述第一波导(110)和所述第四波导(140)耦合，形成第四微环谐振器；

所述第五环形波导(105)与所述第一波导(110)、所述第三波导(130)和所述第四波导(140)耦合，形成第五微环谐振器；

所述第六环形波导(106)与所述第一波导(110)、所述第二波导(120)和所述第四波导(140)耦合，形成第六微环谐振器；

所述第七环形波导(107)与所述第一波导(110)、所述第二波导(120)、所述第三波导(130)和所述第四波导(140)耦合，形成第七微环谐振器；

所述第一环形波导(101)、所述第二环形波导(102)、所述第三环形波导(103)、所述第四环形波导(104)、所述第五环形波导(105)、所述第六环形波导(106)和所述第七环形波导(107)中分别加载有第一电输入端、第二电输入端、第三电输入端、第四电输入端、第五电输入端、第六电输入端和第七电输入端，所述电光8-3编码器还包括第八电输入端108，所述第八电输入端108中具有第八电信号；

所述第一电输入端的第一电信号用于使所述第一微环谐振器处于谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第二电输入端的第二电信号用于使所述第二微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第三电输入端的第三电信号用于使所述第三微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第四电输入端的第四电信号用于使所述第四微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第五电输入端的第五电信号用于使所述第五微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第六电输入端的第六电信号用于使所述第六微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述第七电输入端的第七电信号用于使所述第七微环谐振器处于所述谐振状态或不处于所述谐振状态；

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器中的一个微环谐振器处于所述谐振状态时，经过所述第一波导、所述第二波导和所述第三波导中的至少一个，由所述第一光输出端(111)、所述第二光输出端(122)和所述第三光输出端(133)中的至少一个输出端输出。

2.根据权利要求1所述的电光8-3编码器，其特征在于，

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器都不处于所述谐振状态时，所述第一光输出端(111)、所述第二光输出端(122)和所述第三光输出端(133)中没有光信号输出。

3.根据权利要求1或2所述的电光8-3编码器，其特征在于，

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器中的一个微环谐振器处于所述特定波长的谐振状态时，经过所述第一波导、所述第二波导和所述第三波导中的至少一个，由所述第一光输出端(111)、所述第二光输出端(122)和所述第三光输出端(133)中的至少一个输出端输出，包括：

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第一电输入端的第一电信号使所述第一微环谐振器处于所述谐振状态，所述第二电输入端的第二电信号、所述第三电输入端的第三电信号、所述第四电输入端的第四电信号、所述第五电输入端的第五电信号、所述第六电输入端的第六电信号和所述第七电输入端的第七电信号分别使所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器不处于所述谐振状态时，通过所述第四波导(140)和所述第三波导(130)由所述第三端口(133)输出；

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第二电输入端的第二电信号使所述第二微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电输入端的第一电信号、所述第三电输入端的第三电信号、所述第四电输入端的第四电信号、所述第五电输入端的第五电信号、所述第六电输入端的第六电信号和所述第七电输入端的第七电信号分别使所述第一微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器不处于所述谐振状态时，通过所述第四波导(140)和所述第二波导(120)由所述第二端口(122)输出；

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第三电输入端的第三电信号使所述第三微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电输入端的第一电信号、所述第二电输入端的第二电信号、所述第四电输入端的第四电信号、所述第五电输入端的第五电信号、所述第六电输入端的第六电信号和所述第七电输入端的第七电信号分别使所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器不处于所述谐振状态时，通过所述第四波导(140)、所述第二波导(120)和所述第三波导(130)，由所述第二端口(122)和所述第三端口(133)输出；

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第四电输入端的第四电信号使所述第四微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电输入端的第一电信号、所述第二电输入端的第二电信号、所述第三电输入端的第三电信号、所述第五电输入端的第五电信号、所述第六电输入端的第六电信号和所述第七电输入端的第七电信号分别使所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第五微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器不处于所述谐振状态时，通过所述第四波导(140)和所述第一波导(110)，由所述第一端口(111)输出；

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第五电输入端的第五电信号使所述第五微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电输入端的第一电信号、所述第二电输入端的第二电信号、所述第三电输入端的第三电信号、所述第四电输入端的第四电信号、所述第六电输入端的第六电信号和所述第七电输入端的第七电信号分别使所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器不处于所述谐振状态时，通过所述第四波导(140)、所述第一波导(110)和所述第三波导(130)，由所述第一端口(111)和所述第三端口(133)输出；

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第六电输入端的第六电信号使所述第六微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电输入端的第一电信号、所述第二电输入端的第二电信号、所述第三电输入端的第三电信号、所述第四电输入端的第四电信号、所述第五电输入端的第五电信号和所述第七电输入端的第七电信号分别使所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器和所述第七微环谐振器不处于所述谐振状态时，通过所述第四波导(140)、所述第一波导(110)和所述第二波导(120)，由所述第一端口(111)和所述第二端口(122)输出；

所述光输入端(144)输入的特定波长的光信号，在所述第七电输入端的第七电信号使所述第七微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电输入端的第一电信号、所述第二电输入端的第二电信号、所述第三电输入端的第三电信号、所述第四电输入端的第四电信号、所述第五电输入端的第五电信号和所述第六电输入端的第六电信号分别使所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器和所述第六微环谐振器不处于所述谐振状态时，通过所述第四波导(140)、所述第一波导(110)、所述第二波导(120)和所述第三波导(130)，由所述第一端口(111)、所述第二端口(122)和所述第三端口(133)输出。

4.根据权利要求1或2所述的电光8-3编码器，其特征在于，

所述第一电信号、所述第二电信号、所述第三电信号、所述第四电信号、所述第五电信号、所述第六电信号、所述第七电信号和所述第八电信号为待编码的电信号；

所述第一光输出端(111)、所述第二光输出端(122)和所述第三光输出端(133)用于输出对所述待编码的电信号编码后的光信号。

5.根据权利要求1或2所述的电光8-3编码器，其特征在于，

所述第一电信号为高电平时，所述第一微环谐振器处于所述谐振状态，所述第一电信号为低电平时，所述第一微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第二电信号为高电平时，所述第二微环谐振器处于所述谐振状态，所述第二电信号为低电平时，所述第二微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第三电信号为高电平时，所述第三微环谐振器处于所述谐振状态，所述第三电信号为低电平时，所述第三微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第四电信号为高电平时，所述第四微环谐振器处于所述谐振状态，所述第四电信号为低电平时，所述第四微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第五电信号为高电平时，所述第五微环谐振器处于所述谐振状态，所述第五电信号为低电平时，所述第五微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第六电信号为高电平时，所述第六微环谐振器处于所述谐振状态，所述第六电信号为低电平时，所述第六微环谐振器不处于所述谐振状态；

所述第七电信号为高电平时，所述第七微环谐振器处于所述谐振状态，所述第七电信号为低电平时，所述第七微环谐振器不处于所述谐振状态；

6.根据权利要求1或2所述的电光8-3编码器，其特征在于，所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器和所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器为热调制微环谐振器。

7.根据权利要求1或2所述的电光8-3编码器，其特征在于，所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器和所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器为电调制微环谐振器。

8.根据权利要求1或2所述的电光8-3编码器，其特征在于，所述第一微环谐振器、所述第二微环谐振器、所述第三微环谐振器、所述第四微环谐振器、所述第五微环谐振器和所述第六微环谐振器和所述第七微环谐振器为基于硅基纳米线波导的微环谐振器。

9.根据权利要求1或2所述的电光8-3编码器，其特征在于，

所述第一微环谐振器和所述第四微环谐振器为交叉结构微环谐振器；

所述第二微环谐振器为平行结构微环谐振器；

所述第三微环谐振器、所述第五微环谐振器和所述第六微环谐振器为三耦合区微环谐振器；

所述第七微环谐振器为四耦合区微环谐振器。