CN115242315B - 一种偏振无关的dqpsk解调集成光芯片 - Google Patents

一种偏振无关的dqpsk解调集成光芯片 Download PDF

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Abstract

本发明属于光通信技术领域，公开了一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器、第一偏振分束旋转器、第二分束器、第三分束器、第一四分之一波片、第一延时光波导和第二偏振分束旋转器，与现有技术相比，本发明只需要一个延迟干涉仪即可完成对信号光的同相分量和正交相位分量的测量，降低了平衡探测后电子学信号处理的难度和复杂度，因此可以大大降低接收端的复杂度。另外，可实现偏振无关的稳定自相干接收，无需使用偏振控制器主动校准信号光的偏振，即可实现信号光偏振无关的延迟自相干，消除信号光偏振态随机变化对接收机的影响，提升了接收装置的稳定性。

Description

一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片。
背景技术
差分正交相移键控DQPSK调制对于噪声、非线性效应和相干串扰具有更高的容忍度，非常适合应用于高传输速率、高抗干扰性的光通信***中。常规的DQPSK解调需要2套DPSK解调装置，如2个延迟干涉仪才能完成I分量和Q分量的解调，使得接收装置体积较大，成本和复杂度较高。
针对上述问题，文献Christen, Louis, et al. "Polarization-based 43 Gb/sRZ-DQPSK receiver design employing a single delay-line interferometer." 2007Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO). IEEE, 2007（Christen, Louis等，采用单个延迟线干涉仪的基于偏振的43Gb/s RZ-DQPKS接收机设计，2007 激光和电光会议）提出一种只需要一个延迟干涉仪的方案，该方案要求进入干涉仪的光信号偏振态为45°线偏。然而，由于信号光在经过光纤信道传输到接收端后，偏振会变得随机，因此该方案需要进行偏振实时校准。专利US20120301158A1（公开日2012.11.29）也存在相同的问题。专利US20120224184A1（公开日2012.9.6）和文献Li, Jingshi, et al. "Four-in-oneinterferometer for coherent and self-coherent detection." Optics express21.11 (2013): 13293-13304（李景石，等，用于相干和自相干探测的四合一干涉仪，光学快报21.11 (2013): 13293-13304）则较好的解决了偏振问题，即使用一个延迟干涉仪实现偏振无关的I分量和Q分量解调，但是该方案需要4套平衡探测器，从而增加了电信号后续放大等处理的难度和复杂度，导致***的成本增加。
另外，上述现有技术都是基于自由空间的器件实现，体积较大不利于芯片化。而现有的集成光芯片方案，一种方案如文献Faralli, Stefano, et al. "Integrated hybridSi/InGaAs 50 Gb/s DQPSK receiver." Optics Express 20.18 (2012): 19726-19734（Faralli, Stefano等，Si/InGsAs混合集成的 50 Gb/s DQPSK接收机，光学快报20.18(2012): 19726-19734），虽然采用硅基的延迟干涉仪实现了芯片化，但是该方案需要采用偏振控制器来校准入射的偏振态，且严重依赖于偏振扰动速率；第二种是采用偏振分集技术，如专利CN113218518A（公开日2021.08.06）和文献Li, Jingshi, et al. "A self-coherent receiver for detection of PolMUX coherent signals." Optics Express20.19 (2012): 21413-21433”（李景石，等，一种探测偏振复用相干信号的自相干接收机，光学快报20.19 (2012): 21413-21433），通过将信号光分成偏振相互垂直的两个分量分别与进行延迟自干涉，通过电信号的比较或求和来恢复信号加载的业务数据。但是偏振分集技术需要2对延迟干涉仪以及额外的电子学处理模块，增大了***复杂度。
发明内容
针对现有技术存在以上缺陷，本发明提出一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的第一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器、第一偏振分束旋转器、第二分束器、第三分束器、第一四分之一波片、第一延时光波导和第二偏振分束旋转器，
所述第一分束器的两个输出端口分别通过光波导L1、光波导L2对应连接第一偏振分束旋转器的两个输入端口；所述第一偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器的一个输入端口和第三分束器的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器的两个输入端口分别通过光波导对应连接第二分束器的另一个输入端口和第三分束器的另一个输入端口；所述第二分束器的两个输出端口分别通过第一四分之一波片和第一延时光波导对应连接第三分束器的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；以及用于将入射至其另一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号。
优选地，所述光波导L1上设置有第五偏振分束旋转器和第六偏振分束旋转器，所述光波导L2上设置有第七偏振分束旋转器和第八偏振分束旋转器，
所述第五偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导垂直方向上设置有刻槽；
所述刻槽内插有对齐且紧密贴合的半波片和法拉第旋光片，所述半波片的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述法拉第旋光片的偏振旋转角度为45°；
所述半波片和法拉第旋光片用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器的另一个输出端口出射。
优选地，所述光波导L1上设置有第五偏振分束旋转器和第六偏振分束旋转器，所述光波导L2上设置有第七偏振分束旋转器和第八偏振分束旋转器，
所述第五偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导上均设置有一个第一偏振旋转光波导；
所述第一偏振旋转光波导由依次紧密相连的第一半波片光波导和第一法拉第旋光波导构成，所述第一半波片光波导的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器的另一个输出端口出射。
优选地，所述光波导L1上设置有第四分束器和第五分束器，所述光波导L2上设置有第六分束器和第七分束器；
所述第四分束器的两个输出端口分别通过光波导连接第五分束器的两个输入端口，构成第三等臂干涉仪；所述第六分束器的两个输出端口分别通过光波导连接第七分束器的两个输入端口，构成第四等臂干涉仪；
所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的上臂光波导上均设置有一个第二偏振旋转光波导；所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的下臂光波导上均设置有一个第三偏振旋转光波导；
所述第二偏振旋转光波导由依次紧密相连的第二半波片光波导和第二法拉第旋光波导构成，所述第二半波片光波导的主轴方向与竖直方向夹角为22.5°，所述第二法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°；
所述第三偏振旋转光波导由依次紧密相连的第三法拉第旋光波导和第三半波片光波导构成，所述第三法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°，所述第三半波片光波导的主轴方向与竖直方向夹角为-22.5°；
所述第二偏振旋转光波导用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转90°；
所述第三偏振旋转光波导用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转-90°；
所述第三等臂干涉仪用于使从第四分束器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第五分束器的输出端口出射，以及用于使从第五分束器的输出端口入射的第一干涉光信号从第四分束器的另一个输出端口出射；
所述第四等臂干涉仪用于使从第六分束器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第七分束器的输出端口出射，以及用于使从第七分束器的输出端口入射的第三干涉光信号从第六分束器的另一个输出端口出射。
本发明提供第二种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器、第一偏振分束旋转器、第二分束器、第三分束器（4）、第一四分之一波片、第一延时光波导和第二偏振分束旋转器，
所述第一分束器的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器的一个输入端口和第二偏振分束旋转器的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器的一个输入端口和第三分束器的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器的另一个输入端口和第三分束器的另一个输入端口；所述第二分束器的两个输出端口分别通过第一四分之一波片和第一延时光波导对应连接第三分束器的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器另一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器另一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号。
优选地，所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器和第六偏振分束旋转器，所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器和第八偏振分束旋转器，
所述第五偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导垂直方向上设置有刻槽；
所述刻槽内插有对齐且紧密贴合的半波片和法拉第旋光片，所述半波片的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述法拉第旋光片的偏振旋转角度为45°；
所述半波片和法拉第旋光片用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器的另一个输出端口出射。
优选地，所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器和第六偏振分束旋转器，所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器和第八偏振分束旋转器，
所述第五偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导上均设置有一个第一偏振旋转光波导；
所述第一偏振旋转光波导由依次紧密相连的第一半波片光波导和第一法拉第旋光波导构成，所述第一半波片光波导的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器的另一个输出端口出射。
优选地，所述光波导L3上设置有第四分束器和第五分束器，所述光波导L4上设置有第六分束器和第七分束器；
所述第四分束器的两个输出端口分别通过光波导连接第五分束器的两个输入端口，构成第三等臂干涉仪；所述第六分束器的两个输出端口分别通过光波导连接第七分束器的两个输入端口，构成第四等臂干涉仪；
所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的上臂光波导上均设置有一个第二偏振旋转光波导；所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的下臂光波导上均设置有一个第三偏振旋转光波导；
所述第二偏振旋转光波导由依次紧密相连的第二半波片光波导和第二法拉第旋光波导构成，所述第二半波片光波导的主轴方向与竖直方向夹角为22.5°，所述第二法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°；
所述第三偏振旋转光波导由依次紧密相连的第三法拉第旋光波导和第三半波片光波导构成，所述第三法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°，所述第三半波片光波导的主轴方向与竖直方向夹角为-22.5°；
所述第二偏振旋转光波导用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转90°；
所述第三偏振旋转光波导用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转-90°；
所述第三等臂干涉仪用于使从第四分束器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第五分束器的输出端口出射，以及用于使从第五分束器的输出端口入射的第一干涉光信号从第四分束器的另一个输出端口出射；
所述第四等臂干涉仪用于使从第六分束器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第七分束器的输出端口出射，以及用于使从第七分束器的输出端口入射的第三干涉光信号从第六分束器的另一个输出端口出射。
本发明提供第三种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器、第一偏振分束旋转器、第二偏振分束旋转器、第三偏振分束旋转器、第四偏振分束旋转器、第一四分之一波片、第一延时光波导和四个45°偏振旋转结构，
所述第一分束器的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器的一个输入端口和第二偏振分束旋转器的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构的光波导对应连接第三偏振分束旋转器的一个输入端口和第四偏振分束旋转器的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构的光波导对应连接第三偏振分束旋转器的另一个输入端口和第四偏振分束旋转器的另一个输入端口；所述第三偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过第一四分之一波片和第一延时光波导对应连接第四偏振分束旋转器的两个输出端口，构成延迟偏振干涉仪；
所述第一分束器用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述45°偏振旋转结构用于将光信号的偏振旋转45°；
所述延迟偏振干涉仪用于将入射至第三偏振分束旋转器一个输入端口的经过45°偏振旋转的第一偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器一个输入端口出射的第一偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器一个输入端口的经过45°偏振旋转的第二偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器一个输入端口出射的第二偏振干涉分量；
所述延迟偏振干涉仪还用于将入射至第三偏振分束旋转器另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第三偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器另一个输入端口出射的第三偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第四偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器另一个输入端口出射的第四偏振干涉分量；
所述第一四分之一波片的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器还用于将经过45°偏振旋转的第一偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第二偏振干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第一偏振分束旋转器的一个输入端口出射，产生第一干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第一偏振分束旋转器的另一个输入端口出射，产生第二干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器用于将经过45°偏振旋转的第三偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第四干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第二偏振分束旋转器的一个输入端口出射，产生第三干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第二偏振分束旋转器的另一个输入端口出射，产生第四干涉光信号。
优选地，所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器和第六偏振分束旋转器，所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器和第八偏振分束旋转器，
所述第五偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导垂直方向上设置有刻槽；
所述刻槽内插有对齐且紧密贴合的半波片和法拉第旋光片，所述半波片的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述法拉第旋光片的偏振旋转角度为45°；
所述半波片和法拉第旋光片用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器的另一个输出端口出射。
优选地，所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器和第六偏振分束旋转器，所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器和第八偏振分束旋转器，
所述第五偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导上均设置有一个第一偏振旋转光波导；
所述第一偏振旋转光波导由依次紧密相连的第一半波片光波导和第一法拉第旋光波导构成，所述第一半波片光波导的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器的另一个输出端口出射。
优选地，所述光波导L3上设置有第四分束器和第五分束器，所述光波导L4上设置有第六分束器和第七分束器；
所述第四分束器的两个输出端口分别通过光波导连接第五分束器的两个输入端口，构成第三等臂干涉仪；所述第六分束器的两个输出端口分别通过光波导连接第七分束器的两个输入端口，构成第四等臂干涉仪；
所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的上臂光波导上均设置有一个第二偏振旋转光波导；所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的下臂光波导上均设置有一个第三偏振旋转光波导；
所述第二偏振旋转光波导由依次紧密相连的第二半波片光波导和第二法拉第旋光波导构成，所述第二半波片光波导的主轴方向与竖直方向夹角为22.5°，所述第二法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°；
所述第三偏振旋转光波导由依次紧密相连的第三法拉第旋光波导和第三半波片光波导构成，所述第三法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°，所述第三半波片光波导的主轴方向与竖直方向夹角为-22.5°；
所述第二偏振旋转光波导用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转90°；
所述第三偏振旋转光波导用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转-90°；
所述第三等臂干涉仪用于使从第四分束器的一个输入端口入射的第一信号光分量从第五分束器的输出端口出射，以及用于使从第五分束器12-2的输出端口入射的第一干涉光信号从第四分束器的另一个输出端口出射；
所述第四等臂干涉仪用于使从第六分束器的一个输入端口入射的第二信号光分量从第七分束器的输出端口出射，以及用于使从第七分束器的输出端口入射的第三干涉光信号从第六分束器的另一个输出端口出射。
本发明提供第四种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器、第二分束器、第三分束器、第一四分之一波片、第一延时光波导、第二偏振分束旋转器、第五偏振分束旋转器、第六偏振分束旋转器、第七偏振分束旋转器、第八偏振分束旋转器和四个第一偏振旋转光波导，
所述第一分束器的两个输出端口分别通过光波导对应连接第五偏振分束旋转器的一个输入端口和第七偏振分束旋转器的一个输入端口；所述第五偏振分束旋转器的两个输出端口分别各通过一个第一偏振旋转光波导对应连接第六偏振分束旋转器的一个输入端口和第八偏振分束旋转器的一个输入端口；所述第七偏振分束旋转器的两个输出端口分别各通过一个第一偏振旋转光波导对应连接第六偏振分束旋转器的另一个输入端口和第八偏振分束旋转器的另一个输入端口；所述第六偏振分束旋转器的输出端口和第八偏振分束旋转器的输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器的一个输入端口和第三分束器的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器的两个输入端口分别通过光波导对应连接第二分束器的另一个输入端口和第三分束器的另一个输入端口；所述第二分束器的两个输出端口分别通过第一四分之一波片和第一延时光波导对应连接第三分束器的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一偏振旋转光波导由依次紧密相连的第一半波片光波导和第一法拉第旋光波导构成，所述第一半波片光波导的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一分束器用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第五偏振分束旋转器用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；所述第七偏振分束旋转器用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述第六偏振分束旋转器用于将第一偏振分量和第三偏振分量进行合束输出；所述第八偏振分束旋转器用于将第二偏振分量和第四偏振分量进行合束输出；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第六偏振分束旋转器还用于透射第三干涉分量，以及反射第七干涉分量；所述第八偏振分束旋转器还用于透射第一干涉分量，以及反射第五干涉分量；
所述第五偏振分束旋转器还用于将的第三干涉分量和第一干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输入端口出射的第一干涉光信号；所述第七偏振分束旋转器还用于将的第七干涉分量和第五干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输入端口出射的第三干涉光信号；
第二偏振分束旋转器用于将第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生从其一个输出端口出射的第二干涉光信号；以及用于第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输出端口出射的第四干涉光信号。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
本发明提出的一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，只需要一个延迟干涉仪即可完成对信号光的同相分量和正交相位分量的测量，降低了平衡探测后电子学信号处理的难度和复杂度，因此可以大大降低接收端的复杂度。另外，通过使信号光的两个正交偏振分量分别从相反的方向经过同一个延迟干涉仪进行自干涉，并将干涉结果进行偏振合束，可实现偏振无关的稳定自相干接收，无需使用偏振控制器主动校准信号光的偏振，即可实现信号光偏振无关的延迟自相干，消除信号光偏振态随机变化对接收机的影响，提升了接收装置的稳定性。
附图说明
图1为本发明第一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片的结构原理框图；
图2为本发明第二种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片的结构原理框图；
图3为本发明第三种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片的结构原理框图；
图4为本发明偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例一的结构原理框图；
图5为本发明偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例二的结构原理框图；
图6为本发明偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例三的结构原理框图；
图7为本发明偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例四的结构原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明进行清楚、完整地描述。
如图1所示，为本发明第一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器1、第一偏振分束旋转器2、第二分束器3、第三分束器4、第一四分之一波片5、第一延时光波导6和第二偏振分束旋转器7，
所述第一分束器1的两个输出端口分别通过光波导L1、光波导L2对应连接第一偏振分束旋转器2的两个输入端口；所述第一偏振分束旋转器2的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的一个输入端口和第三分束器4的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器7的两个输入端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的另一个输入端口和第三分束器4的另一个输入端口；所述第二分束器3的两个输出端口分别通过第一四分之一波片5和第一延时光波导6对应连接第三分束器4的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器1用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器2用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；以及用于将入射至其另一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片5的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导6用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器2还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器7用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号。
具体工作原理如下：
接收装置接收到的信号光
Figure 196726DEST_PATH_IMAGE001
首先进入第一分束器1，被分束成第一信号光分量
Figure 277815DEST_PATH_IMAGE002
和第二信号光分量
Figure 159183DEST_PATH_IMAGE003
，满足
Figure 25332DEST_PATH_IMAGE004
。
第一信号光分量
Figure 941335DEST_PATH_IMAGE005
经光波导L1到达第一偏振分束旋转器2的一个输入端口时， 偏振态变为
Figure 990063DEST_PATH_IMAGE006
其中，θ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角，δ1为二 者之间的相位差。随后其被第一偏振分束旋转器2偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分 量
Figure 358727DEST_PATH_IMAGE007
和第二偏振分量
Figure 721575DEST_PATH_IMAGE008
。
其中，
Figure 351140DEST_PATH_IMAGE007
从第二分束器3的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第三分束器4处 进行自干涉，产生第一干涉分量和第二干涉分量，分别从第三分束器4的两个输入端口出 射，二者可分别写为
Figure 446135DEST_PATH_IMAGE009
其中，τ为延迟干涉仪长短臂的臂长差对应的延迟。
Figure 193773DEST_PATH_IMAGE010
反方向从第三分束器4的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第二分束器3进 行自干涉，产生第三干涉分量和第四干涉分量，分别从第二分束器3两个输入端口出射，二 者可分别写为
Figure 766837DEST_PATH_IMAGE011
第一干涉分量和第三干涉分量同时进入第一偏振分束旋转器2进行偏振合束，产生第一干涉光信号并进入光波导L1，其偏振态可写为
Figure 516487DEST_PATH_IMAGE012
第二干涉分量和第四干涉分量同时进入第二偏振分束旋转器7行偏振合束，产生第二干涉光信号
Figure 782383DEST_PATH_IMAGE013
第二信号光分量
Figure 719115DEST_PATH_IMAGE014
经光波导L2进入第一偏振分束旋转器2的另一个输入端 口，被其偏振分束后产生均为TM偏振的第三偏振分量
Figure 954925DEST_PATH_IMAGE015
和第四偏振分量
Figure 434447DEST_PATH_IMAGE016
。经过 与第一信号光分量类似的延迟自干涉后，由于TM偏振的光信号经过第一四分之一波片5相 位差增加π/2，产生的第三干涉光信号
Figure 494414DEST_PATH_IMAGE017
和第四干涉光信号
Figure 59388DEST_PATH_IMAGE018
可分别写为
Figure 98888DEST_PATH_IMAGE019
如果不额外增加偏振旋转模块，第一干涉光信号和第三干涉光信号会分别对应地沿光波导L1和光波导L2回到第一分束器1，无法直接探测。可通过光电探测器对第二干涉光信号和第四干涉光信号进行探测、放大并过滤直流分量可以得到信号的同相分量和正交相位分量，分别可写为
Figure 698496DEST_PATH_IMAGE020
其中，R为光电探测器的响应效率，ω为信号光的角频率。
最后，将同相分量和正交相位分量的电信号合成一个复信号，可以写为
Figure 430829DEST_PATH_IMAGE021
将上述复信号进行采样和数字信号处理，即可恢复出信号光的电场信息，得到业务数据。
如图2所示，为本发明第二种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器1、第一偏振分束旋转器2、第二分束器3、第三分束器4、第一四分之一波片5、第一延时光波导6和第二偏振分束旋转器7，
所述第一分束器1的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器2的一个输入端口和第二偏振分束旋转器7的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器2的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的一个输入端口和第三分束器4的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器7的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的另一个输入端口和第三分束器4的另一个输入端口；所述第二分束器3的两个输出端口分别通过第一四分之一波片5和第一延时光波导6对应连接第三分束器4的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器1用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器2用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器7用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器3另一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器4另一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片5的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导6用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器2还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器7用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号。
具体工作原理如下：
接收装置接收到的信号光
Figure 279836DEST_PATH_IMAGE022
首先进入第一分束器1，被分束成第一信号光分量
Figure 591869DEST_PATH_IMAGE023
和第二信号光分量
Figure 45984DEST_PATH_IMAGE024
，满足
Figure 450683DEST_PATH_IMAGE025
。
第一信号光分量
Figure 990249DEST_PATH_IMAGE026
经光波导L3到达第一偏振分束旋转器2的一个输入端口时， 偏振态变为
Figure 637130DEST_PATH_IMAGE027
其中，θ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角，δ1为二 者之间的相位差。随后其被第一偏振分束旋转器2偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分 量
Figure 945752DEST_PATH_IMAGE028
和第二偏振分量
Figure 223150DEST_PATH_IMAGE029
。
其中，
Figure 515591DEST_PATH_IMAGE028
从第二分束器3的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第三分束器4处 进行自干涉，产生第一干涉分量和第二干涉分量，分别从第三分束器4的两个输入端口出 射，二者可分别写为
Figure 966164DEST_PATH_IMAGE030
其中，τ为延迟干涉仪长短臂的臂长差对应的延迟。
Figure 129292DEST_PATH_IMAGE031
反方向从第三分束器4的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第二分束器3处 进行自干涉，产生第三干涉分量和第四干涉分量，分别从第二分束器3两个输入端口出射， 二者可分别写为
Figure 872863DEST_PATH_IMAGE032
第一干涉分量和第三干涉分量同时进入第一偏振分束旋转器2进行偏振合束，产生第一干涉光信号并进入光波导L3，其偏振态可写为
Figure 387021DEST_PATH_IMAGE033
第二干涉分量和第四干涉分量同时进入第二偏振分束旋转器7行偏振合束，产生第二干涉光信号，从第二偏振分束旋转器7的另一个输入端口出射，其偏振态为
Figure 375706DEST_PATH_IMAGE034
第二信号光分量
Figure 393341DEST_PATH_IMAGE035
经光波导L4进入第二偏振分束旋转器7的一个输入端口，被 其偏振分束后产生均为TM偏振的第三偏振分量
Figure 74858DEST_PATH_IMAGE036
和第四偏振分量
Figure 810732DEST_PATH_IMAGE037
。经过与第 一信号光分量类似的延迟自干涉后，由于TM偏振的光信号经过第一四分之一波片5相位差 增加π/2，产生的第三干涉光信号
Figure 806370DEST_PATH_IMAGE038
和第四干涉光信号
Figure 475249DEST_PATH_IMAGE039
分别对应从第二偏 振分束旋转器7的一个输入端口和第一偏振分束旋转器2的另一个输入端口出射，二者可分 别写为
Figure 297974DEST_PATH_IMAGE040
如果不额外增加偏振旋转模块，第一干涉光信号和第三干涉光信号会分别对应地沿光波导L3和光波导L4回到第一分束器1，无法直接探测。可通过光电探测器对第二干涉光信号和第四干涉光信号进行探测、放大并过滤直流分量可以得到信号的同相分量和正交相位分量，分别可写为
Figure 380199DEST_PATH_IMAGE041
其中，R为光电探测器的响应效率，ω为信号光的角频率。
最后，将同相分量和正交相位分量的电信号合成一个复信号，可以写为
Figure 851632DEST_PATH_IMAGE042
将上述复信号进行采样和数字信号处理，即可恢复出信号光的电场信息，得到业务数据。
如图3所示，为本发明第三种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器1、第一偏振分束旋转器2、第二偏振分束旋转器7、第三偏振分束旋转器8、第四偏振分束旋转器9、第一四分之一波片5、第一延时光波导6和四个45°偏振旋转结构10，
所述第一分束器1的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器2的一个输入端口和第二偏振分束旋转器7的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器2的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构10的光波导对应连接第三偏振分束旋转器8的一个输入端口和第四偏振分束旋转器9的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器7的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构10的光波导对应连接第三偏振分束旋转器8的另一个输入端口和第四偏振分束旋转器9的另一个输入端口；所述第三偏振分束旋转器8的两个输出端口分别通过第一四分之一波片5和第一延时光波导6对应连接第四偏振分束旋转器9的两个输出端口，构成延迟偏振干涉仪；
所述第一分束器1用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器2用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器7用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述45°偏振旋转结构10用于将光信号的偏振旋转45°；
所述延迟偏振干涉仪用于将入射至第三偏振分束旋转器8一个输入端口的经过45°偏振旋转的第一偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器9一个输入端口出射的第一偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器9一个输入端口的经过45°偏振旋转的第二偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器8一个输入端口出射的第二偏振干涉分量；
所述延迟偏振干涉仪还用于将入射至第三偏振分束旋转器8另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第三偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器9另一个输入端口出射的第三偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器9另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第四偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器8另一个输入端口出射的第四偏振干涉分量；
所述第一四分之一波片5的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导6用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器2还用于将经过45°偏振旋转的第一偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第二偏振干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第一偏振分束旋转器2的一个输入端口出射，产生第一干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第一偏振分束旋转器2的另一个输入端口出射，产生第二干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器7用于将经过45°偏振旋转的第三偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第四干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第二偏振分束旋转器7的一个输入端口出射，产生第三干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第二偏振分束旋转器7的另一个输入端口出射，产生第四干涉光信号。
具体工作原理如下：
接收装置接收到的信号光
Figure 968492DEST_PATH_IMAGE043
首先进入第一分束器1，被分束成第一信号光分量
Figure 601599DEST_PATH_IMAGE044
和第二信号光分量
Figure 436700DEST_PATH_IMAGE045
，满足
Figure 446244DEST_PATH_IMAGE046
。
第一信号光分量
Figure 916146DEST_PATH_IMAGE047
经光波导L3到达第一偏振分束旋转器2的一个输入端口时， 偏振态变为
Figure 985734DEST_PATH_IMAGE048
其中，θ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角，δ1为二 者之间的相位差。随后其被第一偏振分束旋转器2偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分 量
Figure 42551DEST_PATH_IMAGE049
和第二偏振分量
Figure 855787DEST_PATH_IMAGE050
。
其中，
Figure 947239DEST_PATH_IMAGE049
经过45°偏振旋转结构10之后偏振态变为
Figure 922149DEST_PATH_IMAGE051
随后被第三偏振分束旋转器8进行偏振分束，产生两个偏振均为TE的分量分别进入偏振干涉仪的长短臂，其中沿短臂传播的分量经过第一四分之一波片5时相位不变，沿长短臂传播的分量相位差为0，二者在第四偏振分束旋转器9处进行偏振自干涉，产生第一偏振干涉分量，偏振态为
Figure 731842DEST_PATH_IMAGE052
其中，τ为延迟干涉仪长短臂的臂长差对应的延迟。
第一偏振干涉分量经过45°偏振旋转结构10后变为
Figure 83189DEST_PATH_IMAGE053
Figure 530613DEST_PATH_IMAGE054
经过45°偏振旋转结构10后偏振态变为
Figure 676423DEST_PATH_IMAGE055
随后被第四偏振分束旋转器9进行偏振分束，产生两个均为TE偏振的分量分别进入偏振干涉仪的长短臂，其中沿短臂传播的分量经过第一四分之一波片5时相位不变，沿长短臂传播的分量相位差为0，二者在第三偏振分束旋转器8处进行偏振自干涉，产生第二偏振干涉分量，偏振态为
Figure 707833DEST_PATH_IMAGE056
经过45°偏振旋转结构10后变为
Figure 862871DEST_PATH_IMAGE057
第一偏振干涉分量
Figure 132178DEST_PATH_IMAGE058
和第二偏振干涉分量
Figure 839103DEST_PATH_IMAGE059
同时进入第一偏振分 束旋转器2进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第一偏振分束旋转器2的一个输入端口 出射，产生第一干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第一偏振分束旋转器2的另一 个输入端口出射，产生第二干涉光信号，第一干涉光信号和第二干涉光信号的偏振态可写 为
Figure 233175DEST_PATH_IMAGE060
第二信号光分量
Figure 561213DEST_PATH_IMAGE061
经光波导L4进入第二偏振分束旋转器7的一个输入端口，被 其偏振分束后产生均为TM偏振的第三偏振分量
Figure 357130DEST_PATH_IMAGE062
和第四偏振分量
Figure 234956DEST_PATH_IMAGE063
。经过与第一 信号光分量类似的偏振自干涉后，由于TM偏振的光信号经过第一四分之一波片5相位差增 加π/2，产生的第三干涉光信号
Figure 850745DEST_PATH_IMAGE064
和第四干涉光信号
Figure 472220DEST_PATH_IMAGE065
分别对应从第二偏振分 束旋转器7的一个输入端口和第一偏振分束旋转器2的另一个输入端口出射，二者可分别写 为
Figure 122644DEST_PATH_IMAGE066
如果不额外增加偏振旋转模块，第一干涉光信号和第三干涉光信号会分别对应地沿光波导L3和光波导L4回到第一分束器1，无法直接探测。可通过光电探测器对第二干涉光信号和第四干涉光信号进行探测、放大并过滤直流分量可以得到信号的同相分量和正交相位分量，分别可写为
Figure 171371DEST_PATH_IMAGE067
其中，R为光电探测器的响应效率，ω为信号光的角频率。
最后，将同相分量和正交相位分量的电信号合成一个复信号，可以写为
Figure 540036DEST_PATH_IMAGE068
将上述复信号进行采样和数字信号处理，即可恢复出信号光的电场信息，得到业务数据。
如图4所示，本发明一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例一：
一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器1、第一偏振分束旋转器2、第二分束器3、第三分束器4、第一四分之一波片5、第一延时光波导6和第二偏振分束旋转器7，
所述第一分束器1的两个输出端口分别通过光波导L1、光波导L2对应连接第一偏振分束旋转器2的两个输入端口；所述第一偏振分束旋转器2的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的一个输入端口和第三分束器4的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器7的两个输入端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的另一个输入端口和第三分束器4的另一个输入端口；所述第二分束器3的两个输出端口分别通过第一四分之一波片5和第一延时光波导6对应连接第三分束器4的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器1用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器2用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；以及用于将入射至其另一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片5的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导6用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器2还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
第二偏振分束旋转器7用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号。
所述光波导L1上设置有第五偏振分束旋转器11-1和第六偏振分束旋转器11-2，所述光波导L2上设置有第七偏振分束旋转器11-3和第八偏振分束旋转器11-4，
所述第五偏振分束旋转器11-1的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器11-2的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器11-3的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器11-4的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导垂直方向上设置有刻槽11-5；
所述刻槽11-5内插有对齐且紧密贴合的半波片11-6和法拉第旋光片11-7，所述半波片11-6的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述法拉第旋光片11-7的偏振旋转角度为45°；
所述半波片11-6和法拉第旋光片11-7用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器11-1的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器11-2的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器11-2的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器11-1的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器11-3的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器11-4的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器11-4的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器11-3的另一个输出端口出射。
实施例一具体工作过程包括为：
接收装置接收到的信号光
Figure 201087DEST_PATH_IMAGE069
首先进入第一分束器1，被分束成第一信号光分量
Figure 706017DEST_PATH_IMAGE070
和第二信号光分量
Figure 925646DEST_PATH_IMAGE071
，满足
Figure 516027DEST_PATH_IMAGE072
。
第一信号光分量
Figure 479304DEST_PATH_IMAGE073
经光波导L1到达第五偏振分束旋转器11-1被偏振分束，产 生第一信号光第一偏振分量和第一信号光第二偏振分量，二者均为TE偏振，分别依次经过 半波片11-6和法拉第旋光片11-7之后偏振态不变，被第六偏振分束旋转器11-2进行偏振合 束，重新合成为第一信号光分量，随后到达第一偏振分束旋转器2的一个输入端口时，偏振 态变为
Figure 104320DEST_PATH_IMAGE074
其中，θ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角，δ1为二 者之间的相位差。随后其被第一偏振分束旋转器2偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分 量
Figure 494851DEST_PATH_IMAGE075
和第二偏振分量
Figure 572528DEST_PATH_IMAGE076
。
其中，
Figure 572452DEST_PATH_IMAGE077
从第二分束器3的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第三分束器4处 进行自干涉，产生第一干涉分量和第二干涉分量，分别从第三分束器4的两个输入端口出 射，二者可分别写为
Figure 51974DEST_PATH_IMAGE078
其中，τ为延迟干涉仪长短臂的臂长差对应的延迟。
Figure 613406DEST_PATH_IMAGE079
反方向从第三分束器4的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第二分束器3进 行自干涉，产生第三干涉分量和第四干涉分量，分别从第二分束器3两个输入端口出射，二 者可分别写为
Figure 771855DEST_PATH_IMAGE080
第一干涉分量和第三干涉分量同时进入第一偏振分束旋转器2进行偏振合束，产生第一干涉光信号，从第一信号光分量入射的端口出射，随后到达第六偏振分束旋转器11-2的输出端口，被偏振分束成两个偏振分量，均为TE偏振，二者分别依次经过法拉第旋光片11-7和半波片11-6之后偏振态旋转90°，变为TM偏振，被第五偏振分束旋转器11-1偏振合束后从其另一个输入端口出射，最终输出的第一干涉光信号偏振态可写为
Figure 952300DEST_PATH_IMAGE081
第二干涉分量和第四干涉分量同时进入第二偏振分束旋转器7行偏振合束，产生第二干涉光信号，从其一个输出端口出射，第二干涉光信号的偏振态为
Figure 676543DEST_PATH_IMAGE082
第二信号光分量
Figure 284242DEST_PATH_IMAGE083
经光波导L2进入第七偏振分束旋转器11-3的一个输入端 口，被偏振分束成两个偏振分量，二者均为TE偏振，分别依次经过半波片11-6和法拉第旋光 片11-7之后偏振态不变，被第八偏振分束旋转器11-4进行偏振合束，重新合成为第二信号 光分量，随后到达第一偏振分束旋转器2的另一个输入端口，偏振态变为
Figure 697031DEST_PATH_IMAGE084
随后
Figure 681167DEST_PATH_IMAGE085
被第一偏振分束旋转器2偏振分束后产生均为TM偏振的两个偏振分量， 经过与第一信号光分量类似的延迟自干涉后，由于TM偏振的光信号经过第一四分之一波片 5相位差增加π/2，产生第三干涉光信号
Figure 259916DEST_PATH_IMAGE086
和第四干涉光信号
Figure 38516DEST_PATH_IMAGE087
。
其中第三干涉光信号从第一偏振分束旋转器2的另一个输入端口出射，进入第八偏振分束旋转器11-4的输出端口，被偏振分束成两个偏振分量，均为TE偏振，二者分别依次经过法拉第旋光片11-7和半波片11-6之后偏振态旋转90°，变为TM偏振，被第七偏振分束旋转器11-3进行偏振合束后从其另一个输入端口出射，最终输出的第一干涉光信号偏振态可写为
Figure 437136DEST_PATH_IMAGE088
第四干涉光信号从第二偏振分束旋转器7的另一个输出端口出射，偏振态为
Figure 959385DEST_PATH_IMAGE089
通过对第一干涉光信号和第二干涉光信号、第三干涉光信号和第四干涉光信号分别进行平衡探测产生的差分电流信号，可以得到信号的同相分量和正交相位分量，分别可写为
Figure 392640DEST_PATH_IMAGE090
Figure 342142DEST_PATH_IMAGE091
其中，R为光电探测器的响应效率，ω为信号光的角频率。
最后，将同相分量和正交相位分量的电信号合成一个复信号，可以写为
Figure 992172DEST_PATH_IMAGE092
将上述复信号进行采样和数字信号处理，即可恢复出信号光的电场信息，得到业务数据。
如图5所示，本发明一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例二：
一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器1、第一偏振分束旋转器2、第二偏振分束旋转器7、第三偏振分束旋转器8、第四偏振分束旋转器9、第一四分之一波片5、第一延时光波导6和四个45°偏振旋转结构10，
所述第一分束器1的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器2的一个输入端口和第二偏振分束旋转器7的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器2的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构10的光波导对应连接第三偏振分束旋转器8的一个输入端口和第四偏振分束旋转器9的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器7的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构10的光波导对应连接第三偏振分束旋转器8的另一个输入端口和第四偏振分束旋转器9的另一个输入端口；所述第三偏振分束旋转器8的两个输出端口分别通过第一四分之一波片5和第一延时光波导6对应连接第四偏振分束旋转器9的两个输出端口，构成延迟偏振干涉仪；
所述第一分束器1用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器2用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器7用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述45°偏振旋转结构10用于将光信号的偏振旋转45°；
所述延迟偏振干涉仪用于将入射至第三偏振分束旋转器8一个输入端口的经过45°偏振旋转的第一偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器9一个输入端口出射的第一偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器9一个输入端口的经过45°偏振旋转的第二偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器8一个输入端口出射的第二偏振干涉分量；
所述延迟偏振干涉仪还用于将入射至第三偏振分束旋转器8另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第三偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器9另一个输入端口出射的第三偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器9另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第四偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器8另一个输入端口出射的第四偏振干涉分量；
所述第一四分之一波片5的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导6用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器2还用于将经过45°偏振旋转的第一偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第二偏振干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第一偏振分束旋转器2的一个输入端口出射，产生第一干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第一偏振分束旋转器2的另一个输入端口出射，产生第二干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器7用于将经过45°偏振旋转的第三偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第四干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第二偏振分束旋转器7的一个输入端口出射，产生第三干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第二偏振分束旋转器7的另一个输入端口出射，产生第四干涉光信号。
所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器11-1和第六偏振分束旋转器11-2，所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器11-3和第八偏振分束旋转器11-4，
所述第五偏振分束旋转器11-1的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器11-2的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器11-3的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器11-4的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导上均设置有一个第一偏振旋转光波导11-8；
所述第一偏振旋转光波导11-8由依次紧密相连的第一半波片光波导11-8-1和第一法拉第旋光波导11-8-2构成，所述第一半波片光波导11-8-1的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导11-8-2的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导11-8用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器11-1的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器11-2的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器11-2的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器11-1的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器11-3的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器11-4的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器11-4的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器11-3的另一个输出端口出射。
实施例二具体工作过程包括为：
接收装置接收到的信号光
Figure 52532DEST_PATH_IMAGE093
首先进入第一分束器1，被分束成第一信号光分量
Figure 605873DEST_PATH_IMAGE094
和第二信号光分量
Figure 319751DEST_PATH_IMAGE095
，满足
Figure 568330DEST_PATH_IMAGE096
。
第一信号光分量
Figure 557015DEST_PATH_IMAGE097
经光波导L1到达第五偏振分束旋转器11-1被偏振分束，产 生第一信号光第一偏振分量和第一信号光第二偏振分量，二者均为TE偏振，分别经过一个 第一偏振旋转光波导11-8之后偏振态不变，被第六偏振分束旋转器11-2进行偏振合束，重 新合成为第一信号光分量，随后到达第一偏振分束旋转器2的一个输入端口时，偏振态变为
Figure 840228DEST_PATH_IMAGE098
其中，θ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角，δ1为二 者之间的相位差。随后其被第一偏振分束旋转器2偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分 量
Figure 757631DEST_PATH_IMAGE099
和第二偏振分量
Figure 759085DEST_PATH_IMAGE100
。
其中，
Figure 551461DEST_PATH_IMAGE099
经过45°偏振旋转结构10之后偏振态变为
Figure 689181DEST_PATH_IMAGE101
随后被第三偏振分束旋转器8进行偏振分束，产生两个偏振均为TE的分量分别进入偏振干涉仪的长短臂，其中沿短臂传播的分量经过第一四分之一波片5时相位不变，沿长短臂传播的分量相位差为0，二者在第四偏振分束旋转器9处进行偏振自干涉，产生第一偏振干涉分量，偏振态为
Figure 276020DEST_PATH_IMAGE102
其中，τ为延迟干涉仪长短臂的臂长差对应的延迟。
第一偏振干涉分量经过45°偏振旋转结构10后变为
Figure 499191DEST_PATH_IMAGE103
Figure 95258DEST_PATH_IMAGE104
经过45°偏振旋转结构10后偏振态变为
Figure 87484DEST_PATH_IMAGE105
随后被第四偏振分束旋转器9进行偏振分束，产生两个均为TE偏振的分量分别进入偏振干涉仪的长短臂，其中沿短臂传播的分量经过第一四分之一波片5时相位不变，沿长短臂传播的分量相位差为0，二者在第三偏振分束旋转器8处进行偏振自干涉，产生第二偏振干涉分量，偏振态为
Figure 343760DEST_PATH_IMAGE106
经过45°偏振旋转结构10后变为
Figure 382123DEST_PATH_IMAGE107
第一偏振干涉分量
Figure 391667DEST_PATH_IMAGE108
和第二偏振干涉分量
Figure 363034DEST_PATH_IMAGE109
同时进入第一偏振分 束旋转器2进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第一偏振分束旋转器2的一个输入端口 出射，产生第一干涉光信号，随后到达第六偏振分束旋转器11-2的输出端口，被偏振分束成 两个偏振分量，均为TE偏振，二者分别经过第一偏振旋转光波导11-8之后偏振态旋转90°， 变为TM偏振，被第五偏振分束旋转器11-1偏振合束后从其另一个输入端口出射，最终输出 的第一干涉光信号偏振态可写为
Figure 432622DEST_PATH_IMAGE110
第一偏振干涉分量
Figure 489439DEST_PATH_IMAGE111
和第二偏振干涉分量
Figure 302675DEST_PATH_IMAGE112
的竖直偏振分量同时 从第一偏振分束旋转器2的另一个输入端口出射，产生第二干涉光信号，最终输出的偏振态 为
Figure 895592DEST_PATH_IMAGE113
第二信号光分量
Figure 136081DEST_PATH_IMAGE114
经光波导L4进入第七偏振分束旋转器11-3的一个输入端 口，被偏振分束成两个偏振分量，二者均为TE偏振，分别经过第一偏振旋转光波导11-8之后 偏振态不变，被第八偏振分束旋转器11-4进行偏振合束，重新合成为第二信号光分量，随后 到达第二偏振分束旋转器7的另一个输入端口，偏振态变为
Figure 680194DEST_PATH_IMAGE115
随后
Figure 31541DEST_PATH_IMAGE116
被第二偏振分束旋转器7偏振分束后产生均为TE偏振的两个偏振分量， 分别经45°偏振旋转结构10之后，从两个方向进入偏振干涉仪，在偏振干涉仪长短臂中传播 时均为TM偏振，经过与第一信号光分量类似的延迟自干涉后，由于TM偏振的光信号经过第 一四分之一波片5相位差增加π/2，产生第三干涉光信号
Figure 977501DEST_PATH_IMAGE117
和第四干涉光信号
Figure 388890DEST_PATH_IMAGE118
。
其中第三干涉光信号从第二偏振分束旋转器7的一个输入端口出射，进入第八偏振分束旋转器11-4的输出端口，被偏振分束成两个偏振分量，均为TE偏振，二者分别经过第一偏振旋转光波导11-8之后偏振态旋转90°，变为TM偏振，被第七偏振分束旋转器11-3进行偏振合束后从其另一个输入端口出射，最终输出的第三干涉光信号偏振态可写为
Figure 420300DEST_PATH_IMAGE119
第四干涉光信号从第二偏振分束旋转器7的另一个输入端口出射，偏振态为
Figure 575338DEST_PATH_IMAGE120
通过对第一干涉光信号和第二干涉光信号、第三干涉光信号和第四干涉光信号分别进行平衡探测产生的差分电流信号，可以得到信号的同相分量和正交相位分量，分别可写为
Figure 886058DEST_PATH_IMAGE121
Figure 468349DEST_PATH_IMAGE122
其中，R为光电探测器的响应效率，ω为信号光的角频率。
最后，将同相分量和正交相位分量的电信号合成一个复信号，可以写为
Figure 987055DEST_PATH_IMAGE123
将上述复信号进行采样和数字信号处理，即可恢复出信号光的电场信息，得到业务数据。
如图6所示，本发明一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例三：
一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器1、第一偏振分束旋转器2、第二分束器3、第三分束器4、第一四分之一波片5、第一延时光波导6和第二偏振分束旋转器7，
所述第一分束器1的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器2的一个输入端口和第二偏振分束旋转器7的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器2的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的一个输入端口和第三分束器4的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器7的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的另一个输入端口和第三分束器4的另一个输入端口；所述第二分束器3的两个输出端口分别通过第一四分之一波片5和第一延时光波导6对应连接第三分束器4的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器1用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器2用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器7用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器3另一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器4另一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片5的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导6用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器2还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
第二偏振分束旋转器7用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号。
所述光波导L3上设置有第四分束器12-1和第五分束器12-2，所述光波导L4上设置有第六分束器12-3和第七分束器12-4；
所述第四分束器12-1的两个输出端口分别通过光波导连接第五分束器12-2的两个输入端口，构成第三等臂干涉仪；所述第六分束器12-3的两个输出端口分别通过光波导连接第七分束器12-4的两个输入端口，构成第四等臂干涉仪；
所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的上臂光波导上均设置有一个第二偏振旋转光波导12-5；所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的下臂光波导上均设置有一个第三偏振旋转光波导12-6；
所述第二偏振旋转光波导12-5由依次紧密相连的第二半波片光波导12-5-1和第二法拉第旋光波导12-5-2构成，所述第二半波片光波导12-5-1的主轴方向与竖直方向夹角为22.5°，所述第二法拉第旋光波导12-5-2的偏振旋转角度为45°；
所述第三偏振旋转光波导12-6由依次紧密相连的第三法拉第旋光波导12-6-1和第三半波片光波导12-6-2构成，所述第三法拉第旋光波导12-6-1的偏振旋转角度为45°，所述第三半波片光波导12-6-2的主轴方向与竖直方向夹角为-22.5°；
所述第二偏振旋转光波导12-5用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转90°；
所述第三偏振旋转光波导12-6用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转-90°；
所述第三等臂干涉仪用于使从第四分束器12-1的一个输入端口入射的第一信号光分量从第五分束器12-2的输出端口出射，以及用于使从第五分束器12-2的输出端口入射的第一干涉光信号从第四分束器12-1的另一个输出端口出射；
所述第四等臂干涉仪用于使从第六分束器12-3的一个输入端口入射的第二信号光分量从第七分束器12-4的输出端口出射，以及用于使从第七分束器12-4的输出端口入射的第三干涉光信号从第六分束器12-3的另一个输出端口出射。
实施例三具体工作过程包括为：
接收装置接收到的信号光
Figure 680204DEST_PATH_IMAGE124
首先进入第一分束器1，被分束成第一信号光分量
Figure 804018DEST_PATH_IMAGE125
和第二信号光分量
Figure 416265DEST_PATH_IMAGE126
，满足
Figure 297633DEST_PATH_IMAGE127
。
第一信号光分量
Figure 420573DEST_PATH_IMAGE128
经光波导L3到达第四分束器12-1的一个输入端口，被分束 成幅度相等的第一分量和第二分量，分别对应经过第二偏振旋转光波导12-5和第三偏振旋 转光波导12-6之后偏振态均旋转180°，在第五分束器12-2处进行干涉，重新合成为第一信 号光分量，从第五分束器12-2的输出端口出射后到达第一偏振分束旋转器2的一个输入端 口时，偏振态变为
Figure 70997DEST_PATH_IMAGE129
其中，θ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角，δ1为二 者之间的相位差。随后其被第一偏振分束旋转器2偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分 量
Figure 119724DEST_PATH_IMAGE130
和第二偏振分量
Figure 222809DEST_PATH_IMAGE131
。
其中，
Figure 382395DEST_PATH_IMAGE132
从第二分束器3的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第三分束器4处 进行自干涉，产生第一干涉分量和第二干涉分量，分别从第三分束器4的两个输入端口出 射，二者可分别写为
Figure 418484DEST_PATH_IMAGE133
其中，τ为延迟干涉仪长短臂的臂长差对应的延迟。
Figure 638113DEST_PATH_IMAGE134
反方向从第三分束器4的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第二分束器3进 行自干涉，产生第三干涉分量和第四干涉分量，分别从第二分束器3两个输入端口出射，二 者可分别写为
Figure 228494DEST_PATH_IMAGE135
第一干涉分量和第三干涉分量同时进入第一偏振分束旋转器2进行偏振合束，产生第一干涉光信号，从第一信号光分量入射的端口出射，随后到达第五分束器12-2的输出端口，被分束成两个幅度相等的第三分量和第四分量，分别对应经过第二偏振旋转光波导12-5和第三偏振旋转光波导12-6之后偏振态分别旋转90°和-90°，在第四分束器12-1处干涉后从其另一个输入端口出射，最终输出的第一干涉光信号偏振态可写为
Figure 690306DEST_PATH_IMAGE136
第二干涉分量和第四干涉分量同时进入第二偏振分束旋转器7行偏振合束，产生第二干涉光信号，从其另一个输入端口出射，第二干涉光信号的偏振态为
Figure 315323DEST_PATH_IMAGE137
第二信号光分量
Figure 705853DEST_PATH_IMAGE138
经光波导L2进入第六分束器12-3的一个输入端口，被分束 成幅度相等的第五分量和第六分量，分别对应经过第二偏振旋转光波导12-5和第三偏振旋 转光波导12-6之后偏振态均旋转180°，在第七分束器12-4处进行干涉，重新合成为第一信 号光分量，从第七分束器12-4的输出端口出射后到达第二偏振分束旋转器7的一个输入端 口时，偏振态变为
Figure 783530DEST_PATH_IMAGE139
随后
Figure 284919DEST_PATH_IMAGE140
被第二偏振分束旋转器7偏振分束后产生均为TM偏振的两个偏振分 量，经过与第一信号光分量类似的延迟自干涉后，由于TM偏振的光信号经过第一四分之一 波片5相位差增加π/2，产生第三干涉光信号
Figure 92338DEST_PATH_IMAGE141
和第四干涉光信号
Figure 529135DEST_PATH_IMAGE142
。
其中第三干涉光信号从第二偏振分束旋转器7的第二信号光入射的输入端口出射，进入第七分束器12-4的输出端口，被分束成两个幅度相等的第七分量和第八分量，分别对应经过第二偏振旋转光波导12-5和第三偏振旋转光波导12-6之后偏振态分别旋转90°和-90°，在第六分束器12-3处干涉后从其另一个输入端口出射，最终输出的第三干涉光信号偏振态可写为
Figure 720208DEST_PATH_IMAGE143
第四干涉光信号从第一偏振分束旋转器2的另一个输出端口出射，偏振态为
Figure 900653DEST_PATH_IMAGE144
通过对第一干涉光信号和第二干涉光信号、第三干涉光信号和第四干涉光信号分别进行平衡探测产生的差分电流信号，可以得到信号的同相分量和正交相位分量，分别可写为
Figure 359316DEST_PATH_IMAGE145
Figure 967015DEST_PATH_IMAGE146
其中，R为光电探测器的响应效率，ω为信号光的角频率。
最后，将同相分量和正交相位分量的电信号合成一个复信号，可以写为
Figure 143919DEST_PATH_IMAGE147
将上述复信号进行采样和数字信号处理，即可恢复出信号光的电场信息，得到业务数据。
如图7所示，本发明一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片实施例四：
一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，包括集成在同一衬底上的第一分束器1、第二分束器3、第三分束器4、第一四分之一波片5、第一延时光波导6、第二偏振分束旋转器7、第五偏振分束旋转器11-1、第六偏振分束旋转器11-2、第七偏振分束旋转器11-3、第八偏振分束旋转器11-4和4个第一偏振旋转光波导11-8，
所述第一分束器1的两个输出端口分别通过光波导对应连接第五偏振分束旋转器11-1的一个输入端口和第七偏振分束旋转器11-3的一个输入端口；所述第五偏振分束旋转器11-1的两个输出端口分别各通过一个第一偏振旋转光波导11-8对应连接第六偏振分束旋转器11-2的一个输入端口和第八偏振分束旋转器11-4的一个输入端口；所述第七偏振分束旋转器11-3的两个输出端口分别各通过一个第一偏振旋转光波导11-8对应连接第六偏振分束旋转器11-2的另一个输入端口和第八偏振分束旋转器11-4的另一个输入端口；所述第六偏振分束旋转器11-2的输出端口和第八偏振分束旋转器11-4的输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的一个输入端口和第三分束器4的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器7的两个输入端口分别通过光波导对应连接第二分束器3的另一个输入端口和第三分束器4的另一个输入端口；所述第二分束器3的两个输出端口分别通过第一四分之一波片5和第一延时光波导6对应连接第三分束器4的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一偏振旋转光波导11-8由依次紧密相连的第一半波片光波导11-8-1和第一法拉第旋光波导11-8-2构成，所述第一半波片光波导11-8-1的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导11-8-2的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导11-8用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一分束器1用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第五偏振分束旋转器11-1用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；所述第七偏振分束旋转器11-3用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述第六偏振分束旋转器11-2用于将第一偏振分量和第三偏振分量进行合束输出；所述第八偏振分束旋转器11-4用于将第二偏振分量和第四偏振分量进行合束输出；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器3一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器4两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器4一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器3两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片5的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导6用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第六偏振分束旋转器11-2还用于透射第三干涉分量，以及反射第七干涉分量；所述第八偏振分束旋转器11-4还用于透射第一干涉分量，以及反射第五干涉分量；
所述第五偏振分束旋转器11-1还用于将的第三干涉分量和第一干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输入端口出射的第一干涉光信号；所述第七偏振分束旋转器11-3还用于将的第七干涉分量和第五干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输入端口出射的第三干涉光信号；
第二偏振分束旋转器7用于将第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生从其一个输出端口出射的第二干涉光信号；以及用于第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输出端口出射的第四干涉光信号。
实施例四具体工作过程包括为：
接收装置接收到的信号光
Figure 128055DEST_PATH_IMAGE148
首先进入第一分束器1，被分束成第一信号光分量
Figure 706804DEST_PATH_IMAGE149
和第二信号光分量
Figure 485404DEST_PATH_IMAGE150
，满足
Figure 648139DEST_PATH_IMAGE151
。
第一信号光分量
Figure 170387DEST_PATH_IMAGE152
经光波导L1到达第五偏振分束旋转器11-1被偏振分束，产 生第一信号光第一偏振分量和第一信号光第二偏振分量，二者均为TE偏振，分别经过一个 第一偏振旋转光波导11-8之后偏振态不变。其中，第一信号光第一偏振分量进入第六偏振 分束旋转器11-2的一个输入端口并从其输出端口出射，仍为TE偏振，可写为
Figure 603642DEST_PATH_IMAGE153
其中，θ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角。
Figure 553144DEST_PATH_IMAGE154
从第二分束器3的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第三分束器4处进行自 干涉，产生第一干涉分量和第二干涉分量，分别从第三分束器4的两个输入端口出射，二者 可分别写为
Figure 704639DEST_PATH_IMAGE155
其中，τ为延迟干涉仪长短臂的臂长差对应的延迟。
第一信号光第二偏振分量进入第八偏振分束旋转器11-4的一个输入端口并从其输出端口出射，仍为TE偏振，可写为
Figure 764999DEST_PATH_IMAGE156
其中，δ1为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的相位差。
Figure 52761DEST_PATH_IMAGE157
从第三分束器4的一个输入端口进入延迟干涉仪，在第二分束器3进行自干 涉，产生第三干涉分量和第四干涉分量，分别从第二分束器3的两个输入端口出射，二者可 分别写为
Figure 438743DEST_PATH_IMAGE158
第一干涉分量从第三分束器4的一个输入端口出射后到达第八偏振分束旋转器11-4的输出端口，透射到其一个输入端口后仍为TE偏振，随后反向经过第一偏振旋转光波导11-8之后偏振旋转90°，变为TM偏振，到达第五偏振分束旋转器11-1的一个输出端口；第三干涉分量从第二分束器3的一个输入端口出射后到达第六偏振分束旋转器11-2的输出端口，透射到其一个输入端口后仍为TE偏振，随后反向经过第一偏振旋转光波导11-8之后偏振旋转90°，变为TM偏振，到达第五偏振分束旋转器11-1的另一个输出端口。第一干涉分量和第三干涉分量被第五偏振分束旋转器11-1偏振合束后从其另一个输入端口出射，产生第一干涉光信号，偏振态可写为
Figure 516683DEST_PATH_IMAGE159
第二干涉分量和第四干涉分量同时进入第二偏振分束旋转器7行偏振合束，产生第二干涉光信号，从其一个输出端口出射，第二干涉光信号的偏振态为
Figure 505368DEST_PATH_IMAGE160
第二信号光分量
Figure 788581DEST_PATH_IMAGE161
经光波导L2进入第七偏振分束旋转器11-3的一个输入端 口，产生第二信号光第一偏振分量和第二信号光第二偏振分量，二者均为TE偏振，分别经过 一个第一偏振旋转光波导11-8之后偏振态不变。其中，第二信号光第一偏振分量进入第六 偏振分束旋转器11-2的另一个输入端口并从其输出端口出射，变为TM偏振，可写为
Figure 204519DEST_PATH_IMAGE162
其中，θ2为第二信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的夹角。
Figure 940394DEST_PATH_IMAGE163
从第二分束器3的一个输入端口进入延迟干涉仪，由于TM偏振的光信号经 过第一四分之一波片5相位差增加π/2，在第三分束器4处进行自干涉，产生第五干涉分量和 第六干涉分量，分别从第三分束器4的两个输入端口出射，二者可分别写为
Figure 732769DEST_PATH_IMAGE164
第二信号光第二偏振分量进入第八偏振分束旋转器11-4的一个输入端口并从其输出端口出射，变为TM偏振，可写为
Figure 870490DEST_PATH_IMAGE165
其中，δ2为第一信号光分量的水平偏振分量和竖直偏振分量之间的相位差。
Figure 955864DEST_PATH_IMAGE166
从第三分束器4的一个输入端口进入延迟干涉仪，由于TM偏振的光信号经 过第一四分之一波片5相位差增加π/2，在第二分束器3进行自干涉，产生第七干涉分量和第 八干涉分量，分别从第二分束器3的两个输入端口出射，二者可分别写为
Figure 179035DEST_PATH_IMAGE167
第五干涉分量从第三分束器4的一个输入端口出射后到达第八偏振分束旋转器11-4的输出端口，被反射到其另一个输入端口后变为TE偏振，随后反向经过第一偏振旋转光波导11-8之后偏振旋转90°，变为TM偏振，到达第七偏振分束旋转器11-3的一个输出端口；第七干涉分量从第二分束器3的一个输入端口出射后到达第六偏振分束旋转器11-2的输出端口，被射到其另一个输入端口后变为TE偏振，随后反向经过第一偏振旋转光波导11-8之后偏振旋转90°，变为TM偏振，到达第七偏振分束旋转器11-3的另一个输出端口。第五干涉分量和第七干涉分量被第七偏振分束旋转器11-3偏振合束后从其另一个输入端口出射，产生第三干涉光信号，偏振态可写为
Figure 509522DEST_PATH_IMAGE168
第六干涉分量和第八干涉分量同时进入第二偏振分束旋转器7行偏振合束，产生第四干涉光信号，从其另一个输出端口出射，第四干涉光信号的偏振态为
Figure 767328DEST_PATH_IMAGE169
通过对第一干涉光信号和第二干涉光信号、第三干涉光信号和第四干涉光信号分别进行平衡探测产生的差分电流信号，可以得到信号的同相分量和正交相位分量，分别可写为
Figure 790648DEST_PATH_IMAGE170
Figure 501115DEST_PATH_IMAGE171
其中，R为光电探测器的响应效率，ω为信号光的角频率。
最后，将同相分量和正交相位分量的电信号合成一个复信号，可以写为
Figure 369714DEST_PATH_IMAGE172
将上述复信号进行采样和数字信号处理，即可恢复出信号光的电场信息，得到业务数据。
综合本发明各个实施例可知，本发明提出一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，只需要一个延迟干涉仪即可完成对信号光的同相分量和正交相位分量的测量，降低了平衡探测后电子学信号处理的难度和复杂度，因此可以大大降低接收端的复杂度。另外，通过使信号光的两个正交偏振分量分别从相反的方向经过同一个延迟干涉仪进行自干涉，并将干涉结果进行偏振合束，可实现偏振无关的稳定自相干接收，无需使用偏振控制器主动校准信号光的偏振，即可实现信号光偏振无关的延迟自相干，消除信号光偏振态随机变化对接收机的影响，提升了接收装置的稳定性。

Claims (11)

1.一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，包括集成在同一衬底上的第一分束器（1）、第一偏振分束旋转器（2）、第二分束器（3）、第三分束器（4）、第一四分之一波片（5）、第一延时光波导（6）和第二偏振分束旋转器（7），
所述第一分束器（1）的两个输出端口分别通过光波导L1、光波导L2对应连接第一偏振分束旋转器（2）的两个输入端口；所述第一偏振分束旋转器（2）的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器（3）的一个输入端口和第三分束器（4）的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器（7）的两个输入端口分别通过光波导对应连接第二分束器（3）的另一个输入端口和第三分束器（4）的另一个输入端口；所述第二分束器（3）的两个输出端口分别通过第一四分之一波片（5）和第一延时光波导（6）对应连接第三分束器（4）的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器（1）用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器（2）用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；以及用于将入射至其另一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器（3）一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器（4）两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器（4）一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器（3）两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器（3）一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器（4）两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器（4）一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器（3）两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片（5）的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导（6）用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器（2）还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器（7）用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号，
所述光波导L1上设置有第五偏振分束旋转器（11-1）和第六偏振分束旋转器（11-2），所述光波导L2上设置有第七偏振分束旋转器（11-3）和第八偏振分束旋转器（11-4），
所述第五偏振分束旋转器（11-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器（11-2）的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器（11-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器（11-4）的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导垂直方向上设置有刻槽（11-5）；
所述刻槽（11-5）内插有对齐且紧密贴合的半波片（11-6）和法拉第旋光片（11-7），所述半波片（11-6）的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述法拉第旋光片（11-7）的偏振旋转角度为45°；
所述半波片（11-6）和法拉第旋光片（11-7）用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器（11-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器（11-1）的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器（11-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器（11-3）的另一个输出端口出射。
2.如权利要求1所述的偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，
所述光波导L1上设置有第五偏振分束旋转器（11-1）和第六偏振分束旋转器（11-2），所述光波导L2上设置有第七偏振分束旋转器（11-3）和第八偏振分束旋转器（11-4），
所述第五偏振分束旋转器（11-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器（11-2）的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器（11-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器（11-4）的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导上均设置有一个第一偏振旋转光波导（11-8）；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）由依次紧密相连的第一半波片光波导（11-8-1）和第一法拉第旋光波导（11-8-2）构成，所述第一半波片光波导（11-8-1）的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导（11-8-2）的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器（11-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器（11-1）的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器（11-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器（11-3）的另一个输出端口出射。
3.如权利要求1所述的偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，
所述光波导L1上设置有第四分束器（12-1）和第五分束器（12-2），所述光波导L2上设置有第六分束器（12-3）和第七分束器（12-4）；
所述第四分束器（12-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第五分束器（12-2）的两个输入端口，构成第三等臂干涉仪；所述第六分束器（12-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第七分束器（12-4）的两个输入端口，构成第四等臂干涉仪；
所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的上臂光波导上均设置有一个第二偏振旋转光波导（12-5）；所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的下臂光波导上均设置有一个第三偏振旋转光波导（12-6）；
所述第二偏振旋转光波导（12-5）由依次紧密相连的第二半波片光波导（12-5-1）和第二法拉第旋光波导（12-5-2）构成，所述第二半波片光波导（12-5-1）的主轴方向与竖直方向夹角为22.5°，所述第二法拉第旋光波导（12-5-2）的偏振旋转角度为45°；
所述第三偏振旋转光波导（12-6）由依次紧密相连的第三法拉第旋光波导（12-6-1）和第三半波片光波导（12-6-2）构成，所述第三法拉第旋光波导（12-6-1）的偏振旋转角度为45°，所述第三半波片光波导（12-6-2）的主轴方向与竖直方向夹角为-22.5°；
所述第二偏振旋转光波导（12-5）用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转90°；
所述第三偏振旋转光波导（12-6）用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转-90°；
所述第三等臂干涉仪用于使从第四分束器（12-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第五分束器（12-2）的输出端口出射，以及用于使从第五分束器（12-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第四分束器（12-1）的另一个输出端口出射；
所述第四等臂干涉仪用于使从第六分束器（12-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第七分束器（12-4）的输出端口出射，以及用于使从第七分束器（12-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第六分束器（12-3）的另一个输出端口出射。
4.一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，包括集成在同一衬底上的第一分束器（1）、第一偏振分束旋转器（2）、第二分束器（3）、第三分束器（4）、第一四分之一波片（5）、第一延时光波导（6）和第二偏振分束旋转器（7），
所述第一分束器（1）的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器（2）的一个输入端口和第二偏振分束旋转器（7）的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器（2）的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器（3）的一个输入端口和第三分束器（4）的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器（7）的两个输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器（3）的另一个输入端口和第三分束器（4）的另一个输入端口；所述第二分束器（3）的两个输出端口分别通过第一四分之一波片（5）和第一延时光波导（6）对应连接第三分束器（4）的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一分束器（1）用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器（2）用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器（7）用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TM偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器（3）一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器（4）两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器（4）一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器（3）两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器（3）另一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器（4）两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器（4）另一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器（3）两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片（5）的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导（6）用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器（2）还用于将TE偏振的第一干涉分量和第三干涉分量进行偏振合束，产生第一干涉光信号；以及用于将TM偏振的第五干涉分量和第七干涉分量进行偏振合束，产生第三干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器（7）用于将TE偏振的第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生第二干涉光信号；以及用于将TM偏振的第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生第四干涉光信号，
所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器（11-1）和第六偏振分束旋转器（11-2），所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器（11-3）和第八偏振分束旋转器（11-4），
所述第五偏振分束旋转器（11-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器（11-2）的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器（11-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器（11-4）的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导垂直方向上设置有刻槽（11-5）；
所述刻槽（11-5）内插有对齐且紧密贴合的半波片（11-6）和法拉第旋光片（11-7），所述半波片（11-6）的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述法拉第旋光片（11-7）的偏振旋转角度为45°；
所述半波片（11-6）和法拉第旋光片（11-7）用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器（11-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器（11-1）的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器（11-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器（11-3）的另一个输出端口出射。
5.如权利要求4所述的偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器（11-1）和第六偏振分束旋转器（11-2），所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器（11-3）和第八偏振分束旋转器（11-4），
所述第五偏振分束旋转器（11-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器（11-2）的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器（11-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器（11-4）的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导上均设置有一个第一偏振旋转光波导（11-8）；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）由依次紧密相连的第一半波片光波导（11-8-1）和第一法拉第旋光波导（11-8-2）构成，所述第一半波片光波导（11-8-1）的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导（11-8-2）的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器（11-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器（11-1）的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器（11-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器（11-3）的另一个输出端口出射。
6.如权利要求4所述的偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，所述光波导L3上设置有第四分束器（12-1）和第五分束器（12-2），所述光波导L4上设置有第六分束器（12-3）和第七分束器（12-4）；
所述第四分束器（12-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第五分束器（12-2）的两个输入端口，构成第三等臂干涉仪；所述第六分束器（12-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第七分束器（12-4）的两个输入端口，构成第四等臂干涉仪；
所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的上臂光波导上均设置有一个第二偏振旋转光波导（12-5）；所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的下臂光波导上均设置有一个第三偏振旋转光波导（12-6）；
所述第二偏振旋转光波导（12-5）由依次紧密相连的第二半波片光波导（12-5-1）和第二法拉第旋光波导（12-5-2）构成，所述第二半波片光波导（12-5-1）的主轴方向与竖直方向夹角为22.5°，所述第二法拉第旋光波导（12-5-2）的偏振旋转角度为45°；
所述第三偏振旋转光波导（12-6）由依次紧密相连的第三法拉第旋光波导（12-6-1）和第三半波片光波导（12-6-2）构成，所述第三法拉第旋光波导（12-6-1）的偏振旋转角度为45°，所述第三半波片光波导（12-6-2）的主轴方向与竖直方向夹角为-22.5°；
所述第二偏振旋转光波导（12-5）用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转90°；
所述第三偏振旋转光波导（12-6）用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转-90°；
所述第三等臂干涉仪用于使从第四分束器（12-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第五分束器（12-2）的输出端口出射，以及用于使从第五分束器（12-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第四分束器（12-1）的另一个输出端口出射；
所述第四等臂干涉仪用于使从第六分束器（12-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第七分束器（12-4）的输出端口出射，以及用于使从第七分束器（12-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第六分束器（12-3）的另一个输出端口出射。
7.一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，包括集成在同一衬底上的第一分束器（1）、第一偏振分束旋转器（2）、第二偏振分束旋转器（7）、第三偏振分束旋转器（8）、第四偏振分束旋转器（9）、第一四分之一波片（5）、第一延时光波导（6）和四个45°偏振旋转结构（10），
所述第一分束器（1）的两个输出端口分别通过光波导L3、光波导L4对应连接第一偏振分束旋转器（2）的一个输入端口和第二偏振分束旋转器（7）的一个输入端口；所述第一偏振分束旋转器（2）的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构（10）的光波导对应连接第三偏振分束旋转器（8）的一个输入端口和第四偏振分束旋转器（9）的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器（7）的两个输出端口分别通过设置有一个45°偏振旋转结构（10）的光波导对应连接第三偏振分束旋转器（8）的另一个输入端口和第四偏振分束旋转器（9）的另一个输入端口；所述第三偏振分束旋转器（8）的两个输出端口分别通过第一四分之一波片（5）和第一延时光波导（6）对应连接第四偏振分束旋转器（9）的两个输出端口，构成延迟偏振干涉仪；
所述第一分束器（1）用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第一偏振分束旋转器（2）用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；
所述第二偏振分束旋转器（7）用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述45°偏振旋转结构（10）用于将光信号的偏振旋转45°；
所述延迟偏振干涉仪用于将入射至第三偏振分束旋转器（8）一个输入端口的经过45°偏振旋转的第一偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器（9）一个输入端口出射的第一偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器（9）一个输入端口的经过45°偏振旋转的第二偏振分量在偏振干涉仪内以TE偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器（8）一个输入端口出射的第二偏振干涉分量；
所述延迟偏振干涉仪还用于将入射至第三偏振分束旋转器（8）另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第三偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第四偏振分束旋转器（9）另一个输入端口出射的第三偏振干涉分量；以及将入射至第四偏振分束旋转器（9）另一个输入端口的经过45°偏振旋转的第四偏振分量在偏振干涉仪内以TM偏振进行偏振自干涉，产生从第三偏振分束旋转器（8）另一个输入端口出射的第四偏振干涉分量；
所述第一四分之一波片（5）的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导（6）用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第一偏振分束旋转器（2）还用于将经过45°偏振旋转的第一偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第二偏振干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第一偏振分束旋转器（2）的一个输入端口出射，产生第一干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第一偏振分束旋转器（2）的另一个输入端口出射，产生第二干涉光信号；
所述第二偏振分束旋转器（7）用于将经过45°偏振旋转的第三偏振干涉分量和经过45°偏振旋转的第四干涉分量进行偏振合束，使二者的水平偏振同时从第二偏振分束旋转器（7）的一个输入端口出射，产生第三干涉光信号，并使二者的竖直偏振分量同时从第二偏振分束旋转器（7）的另一个输入端口出射，产生第四干涉光信号。
8.如权利要求7所述的偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，
所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器（11-1）和第六偏振分束旋转器（11-2），所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器（11-3）和第八偏振分束旋转器（11-4），
所述第五偏振分束旋转器（11-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器（11-2）的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器（11-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器（11-4）的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导垂直方向上设置有刻槽（11-5）；
所述刻槽（11-5）内插有对齐且紧密贴合的半波片（11-6）和法拉第旋光片（11-7），所述半波片（11-6）的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述法拉第旋光片（11-7）的偏振旋转角度为45°；
所述半波片（11-6）和法拉第旋光片（11-7）用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器（11-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器（11-1）的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器（11-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器（11-3）的另一个输出端口出射。
9.如权利要求7所述的偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，所述光波导L3上设置有第五偏振分束旋转器（11-1）和第六偏振分束旋转器（11-2），所述光波导L4上设置有第七偏振分束旋转器（11-3）和第八偏振分束旋转器（11-4），
所述第五偏振分束旋转器（11-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第六偏振分束旋转器（11-2）的两个输入端口，构成第一等臂干涉仪；所述第七偏振分束旋转器（11-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第八偏振分束旋转器（11-4）的两个输入端口，构成第二等臂干涉仪；
所述第一等臂干涉仪和第二等臂干涉仪四条臂的光波导上均设置有一个第一偏振旋转光波导（11-8）；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）由依次紧密相连的第一半波片光波导（11-8-1）和第一法拉第旋光波导（11-8-2）构成，所述第一半波片光波导（11-8-1）的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导（11-8-2）的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一等臂干涉仪用于使从第五偏振分束旋转器（11-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口出射，以及用于使从第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第五偏振分束旋转器（11-1）的另一个输出端口出射；
所述第二等臂干涉仪用于使从第七偏振分束旋转器（11-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口出射，以及用于使从第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第七偏振分束旋转器（11-3）的另一个输出端口出射。
10.如权利要求7所述的偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，所述光波导L3上设置有第四分束器（12-1）和第五分束器（12-2），所述光波导L4上设置有第六分束器（12-3）和第七分束器（12-4）；
所述第四分束器（12-1）的两个输出端口分别通过光波导连接第五分束器（12-2）的两个输入端口，构成第三等臂干涉仪；所述第六分束器（12-3）的两个输出端口分别通过光波导连接第七分束器（12-4）的两个输入端口，构成第四等臂干涉仪；
所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的上臂光波导上均设置有一个第二偏振旋转光波导（12-5）；所述第三等臂干涉仪和第四等臂干涉仪的下臂光波导上均设置有一个第三偏振旋转光波导（12-6）；
所述第二偏振旋转光波导（12-5）由依次紧密相连的第二半波片光波导（12-5-1）和第二法拉第旋光波导（12-5-2）构成，所述第二半波片光波导（12-5-1）的主轴方向与竖直方向夹角为22.5°，所述第二法拉第旋光波导（12-5-2）的偏振旋转角度为45°；
所述第三偏振旋转光波导（12-6）由依次紧密相连的第三法拉第旋光波导（12-6-1）和第三半波片光波导（12-6-2）构成，所述第三法拉第旋光波导（12-6-1）的偏振旋转角度为45°，所述第三半波片光波导（12-6-2）的主轴方向与竖直方向夹角为-22.5°；
所述第二偏振旋转光波导（12-5）用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转90°；
所述第三偏振旋转光波导（12-6）用于将正向经过的光信号偏振旋转180°，将反向经过的光信号偏振旋转-90°；
所述第三等臂干涉仪用于使从第四分束器（12-1）的一个输入端口入射的第一信号光分量从第五分束器（12-2）的输出端口出射，以及用于使从第五分束器（12-2）的输出端口入射的第一干涉光信号从第四分束器（12-1）的另一个输出端口出射；
所述第四等臂干涉仪用于使从第六分束器（12-3）的一个输入端口入射的第二信号光分量从第七分束器（12-4）的输出端口出射，以及用于使从第七分束器（12-4）的输出端口入射的第三干涉光信号从第六分束器（12-3）的另一个输出端口出射。
11.一种偏振无关的DQPSK解调集成光芯片，其特征在于，包括集成在同一衬底上的第一分束器（1）、第二分束器（3）、第三分束器（4）、第一四分之一波片（5）、第一延时光波导（6）、第二偏振分束旋转器（7）、第五偏振分束旋转器（11-1）、第六偏振分束旋转器（11-2）、第七偏振分束旋转器（11-3）、第八偏振分束旋转器（11-4）和四个第一偏振旋转光波导（11-8），
所述第一分束器（1）的两个输出端口分别通过光波导对应连接第五偏振分束旋转器（11-1）的一个输入端口和第七偏振分束旋转器（11-3）的一个输入端口；所述第五偏振分束旋转器（11-1）的两个输出端口分别各通过一个第一偏振旋转光波导（11-8）对应连接第六偏振分束旋转器（11-2）的一个输入端口和第八偏振分束旋转器（11-4）的一个输入端口；所述第七偏振分束旋转器（11-3）的两个输出端口分别各通过一个第一偏振旋转光波导（11-8）对应连接第六偏振分束旋转器（11-2）的另一个输入端口和第八偏振分束旋转器（11-4）的另一个输入端口；所述第六偏振分束旋转器（11-2）的输出端口和第八偏振分束旋转器（11-4）的输出端口分别通过光波导对应连接第二分束器（3）的一个输入端口和第三分束器（4）的一个输入端口；所述第二偏振分束旋转器（7）的两个输入端口分别通过光波导对应连接第二分束器（3）的另一个输入端口和第三分束器（4）的另一个输入端口；所述第二分束器（3）的两个输出端口分别通过第一四分之一波片（5）和第一延时光波导（6）对应连接第三分束器（4）的两个输出端口，构成延迟干涉仪；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）由依次紧密相连的第一半波片光波导（11-8-1）和第一法拉第旋光波导（11-8-2）构成，所述第一半波片光波导（11-8-1）的主轴方向与水平方向夹角为22.5°，所述第一法拉第旋光波导（11-8-2）的偏振旋转角度为45°；
所述第一偏振旋转光波导（11-8）用于将反向经过的光信号偏振旋转90°，正向经过的光信号偏振态不变；
所述第一分束器（1）用于对输入的信号光进行分束，产生第一信号光分量和第二信号光分量；
所述第五偏振分束旋转器（11-1）用于将入射至其一个输入端口的第一信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第一偏振分量和第二偏振分量；所述第七偏振分束旋转器（11-3）用于将入射至其一个输入端口的第二信号光分量进行偏振分束，产生均为TE偏振的第三偏振分量和第四偏振分量；
所述第六偏振分束旋转器（11-2）用于将第一偏振分量和第三偏振分量进行合束输出；所述第八偏振分束旋转器（11-4）用于将第二偏振分量和第四偏振分量进行合束输出；
所述延迟干涉仪用于将入射至第二分束器（3）一个输入端口的第一偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器（4）两个输入端口出射的第一干涉分量和第二干涉分量；以及将入射至第三分束器（4）一个输入端口的第二偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器（3）两个输入端口出射的第三干涉分量和第四干涉分量；
所述延迟干涉仪还用于将入射至第二分束器（3）一个输入端口的第三偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第三分束器（4）两个输入端口出射的第五干涉分量和第六干涉分量；以及将入射至第三分束器（4）一个输入端口的第四偏振分量进行延迟自干涉，产生分别从第二分束器（3）两个输入端口出射的第七干涉分量和第八干涉分量；
所述第一四分之一波片（5）的主轴方向与TE偏振夹角为0°，用于使TM偏振光信号经过时相位增加π/2，TE偏振光信号经过时相位不变；
所述第一延时光波导（6）用于将经过的光信号延时增加τ；
所述第六偏振分束旋转器（11-2）还用于透射第三干涉分量，以及反射第七干涉分量；所述第八偏振分束旋转器（11-4）还用于透射第一干涉分量，以及反射第五干涉分量；
所述第五偏振分束旋转器（11-1）还用于将的第三干涉分量和第一干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输入端口出射的第一干涉光信号；所述第七偏振分束旋转器（11-3）还用于将的第七干涉分量和第五干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输入端口出射的第三干涉光信号；
第二偏振分束旋转器（7）用于将第二干涉分量和第四干涉分量进行偏振合束，产生从其一个输出端口出射的第二干涉光信号；以及用于第六干涉分量和第八干涉分量进行偏振合束，产生从其另一个输出端口出射的第四干涉光信号。
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