A demultiplexer mode multiplexing, optical waveguide based on silicon based on patterns, including when the pattern of demultiplexer used as a multiplexer, N: waveguide with different widths for the input optical waveguide, wherein, zeroth input optical waveguide (10) for single-mode optical waveguide ends, connected with the light cone waveguide multimode optical waveguide (20), (30), multiplexer output (40), n (1n) at the end of the input optical waveguide are connected with a S shaped bend waveguide structure (2n), optical waveguide coupling area (3n), another S curved waveguide structure (4N) a short, straight waveguide (5N), n> (6N), tapered waveguide; 0; when the pattern of demultiplexer is used as demultiplexer, according to the reversibility of optical path, the multiplexer output end and the input end of each other, which can realize the mode mode multiplexer, demultiplexer a demultiplexer. The invention has the advantages of simple structure and high conversion efficiency, and can satisfy the multiplexing and demultiplexing of TE mode and TM mode.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光通信模式复用技术,尤其涉及模式复用解复用器。
技术介绍
随着网络事业的发展,人们对光纤通信容量的需求越来越大,增加长距离通信容量的一个有效办法就是使用波分复用(WDM)技术。然而,波分复用系统需要多路激光器或可调谐激光器等价格昂贵的元件,因此成本很高,很大程度上限制它在光通信系统中的广泛应用。并且,由于单模光纤自身固有的非线性效应限制,单模光纤的传输容量已接近极限,无法满足人们对信息日益增长的需求。因此,模式复用技术被提出,利用多模光纤中的不同模式传输不同的信息。模式复用中所使用的为少模光纤,少模光纤支持的模式数大于单模光纤,但小于传统的多模光纤,这样既能提供多个稳定信道又不至于引起大的模式色散。目前,国内外对模式复用解决方案主要归纳为基于光纤结构、空间光学元件或者硅基波导的模式复用。由于空间光学元件无法实现全光纤通信,在光纤中实现模式控制又较为困难,由于人们对高容量、大带宽和集成化的光互联技术的需求,在同一芯片上实现光电集成是最佳途径,而硅基平面波导既能实现全光互联的集成并且对于偏振具有较好的保持能力。模式复用技术的核心器件是模式复用解复用器,其作用与波分复用系统中的波分复用解复用器的作用相似。在模式复用系统中,主要是将基模转换到其它高阶模并且将多个模式耦合进入一根波导中传输,或者将高阶模转换到基模并且将这些基模分开进入不同的波导传输。由于高阶模的产生需要由基模转化,这转化过程不会是完全转换的,会残留一些基模,这就会产生模式间的串扰。文献[Dai D,Wang J,Shi Y,“Silicon mode(de)multiplexer e ...
【技术保护点】
一种基于硅基光波导模式匹配的模式复用解复用器,当该模式复用解复用器用作复用器时,该模式复用解复用器包括:n个宽度不同的条形波导为输入光波导,其中,第0输入光波导(10)为单模光波导,末端依次连接有锥形光波导(20)、多模光波导(30)、复用器输出端(40),第n输入光波导(1n)末端依次连接有一个S形弯曲光波导结构(2n)、耦合区光波导(3n)、另一个S形弯曲光波导结构(4n)、一小段直波导(5n)、锥形波导(6n),在上述说明中,n>0;当该模式复用解复用器用作解复用器时,根据光路的可逆性,将上述复用器的输出端与输入端相互调换,即能够实现模式解复用,该模式复用解复用器成为解复用器。
【技术特征摘要】
1.一种基于硅基光波导模式匹配的模式复用解复用器,当该模式复用解复用器用作复用器时,该模式复用解复用器包括:n个宽度不同的条形波导为输入光波导,其中,第0输入光波导(10)为单模光波导,末端依次连接有锥形光波导(20)、多模光波导(30)、复用器输出端(40),第n输入光波导(1n)末端依次连接有一个S形弯曲光波导结构(2n)、耦合区光波导(3n)、另一个S形弯曲光波导结构(4n)、一小段直波导(5n)、锥形波导(6n),在上述说明中,n>0;当该模式复用解复用器用作解复用器时,根据光路的可逆性,将上述复用器的输出端与输入端相互调换,即能够实现模式解复用,该模式复用解复用器成为解复用器。2.根据权利要求1所述的基于硅基光波导模式匹配的模式复用解复用器,其中,所述多模光波导(30)的宽度(w0)为固定值,能够支持TE0、TE1、…、TEn多个本征模式。3.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,所述锥形光波导(20)首尾两端的宽度分别为所述单模光波导的宽度、后面相连的所述多模光波导(30)宽度,所述锥形光波导(20)的锥度满足绝热条件,即光场经过所述锥形光波导之后不激发新的模式。4.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,所述第n输入光波导(1n)的宽度(wn)由所述第0输入光波导(10)的宽度(w0)决定,所述第n输...
【专利技术属性】
技术研发人员:乐燕思,王智,李智勇,李强,孙翀灰,宋晓佳,
申请(专利权)人:北京交通大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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