多通道密集型波分复用-解复用器制造技术

本发明专利技术公开了一种多通道密集型波分复用-解复用器。输入波导与光学梳状滤波器的输入端相连，两个输出端并分别通过第一、第二连接波导与各自第一、第二平板波导相连接，在第一、第二平板波导之间连接有一组阵列波导，第一输出波导组中每条输出波导的一端均连接在第一平板波导的一端上，第一输出波导组与第一连接波导连接在第一平板波导的同一端；第二输出波导组中每条输出波导的一端与第二平板波导的一端上，第二输出波导组与第二连接波导连接在第一平板波导的同一端。本发明专利技术具有结构简单、设计方便且小尺寸、高性能，亦未引入额外的复杂工艺，在器件尺寸未显著增加的基础上实现了通道数的翻倍。

【技术实现步骤摘要】
多通道密集型波分复用-解复用器
本专利技术涉及一种平面光波导集成器件，尤其是涉及一种多通道密集型波分复用-解复用器。
技术介绍
众所周知，光作为载波在长距离通信已经取得巨大成功，并正在向短距离光通信范畴推进，如光纤到户(FTTH)、光互连等系统。在这些光通信系统中，为了获得更大数据传输量，人们已经发展了多种复用技术，包括波分复用、偏振复用、时分复用等。 其中，波分复用(WDM)技术在长距离光纤通信中已经取得巨大成功，其核心器件是波分复用-解复用器件，而其中最具代表性的便是阵列波导光栅。传统的阵列波导光栅依次由输入波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导和输出波导连接组成，复合光从输入波导入射，进入平板波导并发散传输，然后耦合到波导阵列中的各条波导。相邻阵列波导存在一定光程差，从而对各波长的光产生不同的位相差，实现光栅的色散功能。经过输出平板波导后，不同波长的光会聚于阵列波导光栅像面上的不同点，然后再耦合到对应位置的输出波导，即可将不同波长的光从不同输出波导输出，实现了不同波长的光的分离，这就是波分解复用的功能。反过来，就可以实现波分复用功能。 随着通信容量需求的日益增长，密集波分复用成为关键技术。然而密集型波分复用器件的实现并不容易，主要存在器件尺寸大、性能不好等不足。为了解决这一问题，常用的解决办法是引入一种所谓的“光学梳状滤波器”，并与两个匹配的波分复用器件相结合。利用光学梳状滤波器先将入射的通道间隔为Λ λ的一系列波长分成两组，即奇数组、偶数组。奇数组、偶数组中各通道波长的间隔为2Λ λ。,。再将奇数组、偶数组分别接入到各自对应的波分复用器件，进而被分开。 上述现有技术中，需采用两个波分复用器件，导致模块尺寸大、结构复杂，而且两个波分复用器件的中心波长由于制备工艺误差往往难以匹配。因此，亟需发展新的多通道密集型波分复用-解复用器模块，从而在获得超高通信数据容量的同时，降低该复用模块复杂度及其成本。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种多通道密集型波分复用-解复用器模块。 本专利技术采用的技术方案是: 包括输入波导、光学梳状滤波器、第一连接波导、第二连接波导、第一平板波导、第二平板波导、一组阵列波导、包含有Ν条输出波导的第一输出波导组、包含有Ν条输出波导的第二输出波导组；输入波导与光学梳状滤波器的输入端相连，光学梳状滤波器的两个输出端并分别经第一连接波导、第二连接波导后连接到第一平板波导、第二平板波导的一端；第一输出波导组中每条输出波导的一端均连接在第一平板波导的一端上，第一输出波导组与第一连接波导连接在第一平板波导的同一端；第二输出波导组中每条输出波导的一端与第二平板波导的一端上，第二输出波导组与第二连接波导连接在第一平板波导的同一端；第一平板波导与第二平板波导的另一端之间连接有一组阵列波导；光信号从输入波导输入或者从第一输出波导组和第二输出波导组输入。 作为波分解复用器，所述的输入波导为输入端，第一输出波导组和第二输出波导组为输出端；作为波分复用器，第一输出波导组和第二输出波导组为输入端，所述的输入波导为输出端。 作为波分解复用器，所述的光学梳状滤波器将入射到输入波导的中心波长为λ 1、λ2、λ3、λ4、...、λη、…、λ2Ν的一组光信号分成中心波长为...、λ2Ν_43奇数组光信号和中心波长为λ2、λ4、…、λ 2Ν的偶数组光信号的两个通道；奇数组光信号依次经第一连接波导、第一平板波导、阵列波导、第二平板波导后从第二输出波导组中各输出波导的输出端依次输出；偶数组光信号依次经第二连接波导、第二平板波导、阵列波导、第一平板波导后从第一输出波导组中各输出波导的输出端依次输出。 所述的奇数组光信号的波长间隔与偶数组光信号的波长间隔相同，均为从输入波导输入的该组光信号的波长间隔的两倍。 所述光学梳状滤波器为马赫-泽德干涉仪。 所述光学梳状滤波器为微环滤波器。 所述的阵列波导任意相邻的两个波导长度差相同。 所述第一输出波导组的输入端位置Χ()(Ι)由下式决定: xom = _JT_ {’、从—m^)— ' ' nsdg' 式中ng为阵列波导基模有效折射率、ns为第一平板波导/第二平板波导基模有效折射率，dg为阵列波导输入端、输出端处的相邻阵列波导间距，Lfpe为第一平板波导、第二平板波导的长度，xi(n)为第二连接波导输入波导输出端的位置，m为干涉级次，λ为工作波长，λ = λ2、λ4、…、λ 2Ν ; Δ L为阵列波导中相邻波导的长度差。 所述第二输出波导组的输入端位置Χ()(π)由下式决定: λ- U) = {ngAL - ml) — xl(l) n,dg 式中，ng为阵列波导基模有效折射率、ns为第一平板波导/第二平板波导基模有效折射率，dg为阵列波导输入端、输出端处的相邻阵列波导间距，Lfpe为第一平板波导、第二平板波导的长度，xi(I)为第一连接波导输出端的位置，m为干涉级次，λ为工作波长，λ =λ工、λ 3、…、λ ^ ; Δ L为阵列波导中相邻波导的长度差。 本专利技术具有的有益效果是: 本专利技术具有结构简单、设计方便，亦未引入额外的复杂工艺，并能实现通道数增加一倍，且器件尺寸未显著增加。 【附图说明】 图1是本专利技术的波分复用-解复用器的结构示意图。 图2为马赫-泽德干涉仪型的光学梳状滤波器结构示意图。 图3为光学梳状滤波器采用单微环型的实施例图。 图4为光学梳状滤波器采用双微环型的实施例图。 图5为本专利技术的实施例制成器件的示意图。 图6为实施例经测试的频谱响应图。 图中:1、一条输入波导，2、光学梳状滤波器，3a、第一连接波导，3b、第二连接波导，4a、第一平板波导,4b、第二平板波导,5、一组阵列波导,6a、第一输出波导组,6b、第二输出波导组。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。 如图1所示，本专利技术包括输入波导1、光学梳状滤波器2、第一连接波导3a、第二连接波导3b、第一平板波导4a、第二平板波导4b、一组阵列波导5、包含有N条输出波导的第一输出波导组6a、包含有N条输出波导的第二输出波导组6b ;输入波导1与光学梳状滤波器2的输入端相连，光学梳状滤波器2的两个输出端并分别经第一连接波导3a、第二连接波导3b后连接到第一平板波导4a、第二平板波导4b的一端；第一输出波导组6a中每条输出波导的一端均连接在第一平板波导4a的一端上，第一输出波导组6a与第一连接波导3a连接在第一平板波导4a的同一端；第二输出波导组6b中每条输出波导的一端与第二平板波导4b的一端上，第二输出波导组6b与第二连接波导3b连接在第一平板波导4a的同一端；第一平板波导4a与第二平板波导4b的另一端之间连接有一组阵列波导5 ;光信号从输入波导1输入或者从第一输出波导组6a和第二输出波导组6b输入。本专利技术的输入波导1、作为输出波导的第一输出波导组6a和第二输出波导组6b是可逆的。 作为波分解复用器，输入波导1为输入端，第一输出波导组6a和第二输出波导组6b为输出端；作为波分复用器，第一输出波导组6a和第二输出波导组6b为输入端，输入波导1为输出端。 作为波分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道密集型波分复用‑解复用器，其特征在于：包括输入波导(1)、光学梳状滤波器(2)、第一连接波导(3a)、第二连接波导(3b)、第一平板波导(4a)、第二平板波导(4b)、一组阵列波导(5)、包含有N条输出波导的第一输出波导组(6a)、包含有N条输出波导的第二输出波导组(6b)；输入波导(1)与光学梳状滤波器(2)的输入端相连，光学梳状滤波器(2)的两个输出端并分别经第一连接波导(3a)、第二连接波导(3b)后连接到第一平板波导(4a)、第二平板波导(4b)的一端；第一输出波导组(6a)中每条输出波导的一端均连接在第一平板波导(4a)的一端上，第一输出波导组(6a)与第一连接波导(3a)连接在第一平板波导(4a)的同一端；第二输出波导组(6b)中每条输出波导的一端与第二平板波导(4b)的一端上，第二输出波导组(6b)与第二连接波导(3b)连接在第一平板波导(4a)的同一端；第一平板波导(4a)与第二平板波导(4b)的另一端之间连接有一组阵列波导(5)；光信号从输入波导(1)输入或者从第一输出波导组(6a)和第二输出波导组(6b)输入。

【技术特征摘要】
1.一种多通道密集型波分复用-解复用器，其特征在于: 包括输入波导(I)、光学梳状滤波器(2)、第一连接波导(3a)、第二连接波导(3b)、第一平板波导(4a)、第二平板波导(4b)、一组阵列波导(5)、包含有N条输出波导的第一输出波导组(6a)、包含有N条输出波导的第二输出波导组(6b)； 输入波导(I)与光学梳状滤波器(2)的输入端相连,光学梳状滤波器(2)的两个输出端并分别经第一连接波导(3a)、第二连接波导(3b)后连接到第一平板波导(4a)、第二平板波导(4b)的一端；第一输出波导组^a)中每条输出波导的一端均连接在第一平板波导(4a)的一端上，第一输出波导组^a)与第一连接波导(3a)连接在第一平板波导(4a)的同一端；第二输出波导组(6b)中每条输出波导的一端与第二平板波导(4b)的一端上,第二输出波导组^b)与第二连接波导(3b)连接在第一平板波导(4a)的同一端；第一平板波导(4a)与第二平板波导(4b)的另一端之间连接有一组阵列波导(5);光信号从输入波导(I)输入或者从第一输出波导组(6a)和第二输出波导组(6b)输入。2.根据权利要求1所述的一种多通道密集型波分复用-解复用器，其特征在于:作为波分解复用器，所述的输入波导(I)为输入端，第一输出波导组^a)和第二输出波导组(6b)为输出端；作为波分复用器，第一输出波导组(6a)和第二输出波导组(6b)为输入端，所述的输入波导(I)为输出端。3.根据权利要求1所述的一种多通道密集型波分复用-解复用器，其特征在于:作为波分解复用器，所述的光学梳状滤波器(2)将入射到输入波导(I)的中心波长为λ”入2、λ3、λ4、…、λη、…、λ 2Ν的一组光信号分成中心波长为入^入”…、λ 2N_i的奇数组光信号和中心波长为λ2、λ4、…、λ 2Ν的偶数组光信号的两个通道；奇数组光信号依次经第一连接波导(3a)、第一平板波导(4a)、阵列波导(5)、第二平板波导(4b)后从第二输出波导组(6b)中各输出波导的输出端依次输出；偶数组光信号依次经第二连...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴道锌，陈思涛，何赛灵，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33