一种基于硅基微环的全光可调谐滤波器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于硅基微环的全光可调谐滤波器，包括：巧妙地通过微环和马赫曾德尔干涉仪的级联结构改善了滤波器的形状因子；输入光经过3dB分束器后，两束光信号分别经过一个上传下载微环，并且上支路光波导引入相移为π，然后两路光信号通过另一3dB耦合器输出，分别向两微环的传输端口输入两束低功率的泵浦光，由于光力效应，微环悬臂会向下弯曲，引起微环的折射率发生改变，从而能够对两个微环的谱线单独操控，最终实现波长和带宽全光可调谐的滤波器。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术所提出的技术方案能够改善滤波器的形状因子，具有波长和带宽同时可大范围调谐，调谐效率高、结构紧凑、可大规模集成等优势，有利于构建具有低功耗的片上全光系统。

An all-optical tunable filter based on silicon-based microring

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅基微环的全光可调谐滤波器
本专利技术涉及光学滤波器领域，尤其涉及一种基于硅基微环的全光可调谐滤波器。
技术介绍
21世纪以来，硅基集成电子设备日益发展，使得通信技术飞速发展，私人电子通讯设备广泛普及。这一方面极大程度上满足了人们日常生活中对于信息量的需求。另一方面随着信息时代一同而来的还有对数据传输更高的要求，即数据处理速度需要更快，功耗需要更小。而传统的以电子流作为载体传递信息的方法无论是在信息容量还是传输速率上都无法满足当代信息全球化的要求。为了解决这一问题，现代的信息传输系统中，更多的使用光作为携带信息的媒介。光学器件是光通讯系统的核心，不同结构的光学器件可以实现不同的功能。光学滤波器被广泛的用在密集波分复用系统中，其中波长和带宽同时可调谐滤波器，可以使得滤波器能够适用于不同的信道波长和信号速率，从而使滤波器应用更加灵活，高形状因子的滤波器可以减小信道之间的串扰，低能耗的滤波器也是我们一直追求的目标。但是想要保持高形状因子、低功耗、波长和带宽同时可调谐的滤波器却是一个难题。可以通过热光效应、电光效应、声光效应、光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硅基微环的全光可调谐滤波器，其特征在于：包括：第一光学耦合器(1)、第二光学耦合器(4)、第一上传下载微环(2)、第二上传下载微环(3)、第一连接波导(5)、第二连接波导(6)和衬底(7)；/n所述第一光学耦合器(1)采用3dB分束器，所述第二光学耦合器(4)采用3dB耦合器；/n所述第一光学耦合器(1)输出端上臂(11)通过波导与所述第一上传下载微环(2)的输入端口相连；所述第一上传下载微环(2)的输出端口通过第一连接波导(5)与所述第二光学耦合器(4)的输入端上臂(41)相连；所述第一光学耦合器(1)输出端下臂(12)通过波导与所述第二上传下载微环(3)的输入端口相连；所述第二...

【技术特征摘要】
1.一种基于硅基微环的全光可调谐滤波器，其特征在于：包括：第一光学耦合器(1)、第二光学耦合器(4)、第一上传下载微环(2)、第二上传下载微环(3)、第一连接波导(5)、第二连接波导(6)和衬底(7)；
所述第一光学耦合器(1)采用3dB分束器，所述第二光学耦合器(4)采用3dB耦合器；
所述第一光学耦合器(1)输出端上臂(11)通过波导与所述第一上传下载微环(2)的输入端口相连；所述第一上传下载微环(2)的输出端口通过第一连接波导(5)与所述第二光学耦合器(4)的输入端上臂(41)相连；所述第一光学耦合器(1)输出端下臂(12)通过波导与所述第二上传下载微环(3)的输入端口相连；所述第二上传下载微环(3)的输出端口通过第二连接波导(6)与所述第二光学耦合器(4)的输入端下臂(42)相连；
所述第一连接波导(5)和所述第二连接波导(6)均为两端直中间弯曲的形状，以适应所述第一上传下载微环(2)、所述第二上传下载微环(3)和所述第二光学耦合器(4)的连接关系，且所述第一连接波导(5)比所述第二连接波导(6)的长度多s，用于改变所述第二光学耦合器(4)的输入端上臂(41)的波导的传输信号相位；且s大于0；
所述衬底(7)为矩形，所述第一光学耦合器(1)、所述第二光学耦合器(4)、所述第一上传下载微环(2)、所述第二上传下载微环(3)、所述第一连接波导(5)和所述第二连接波导(6)均设置于所述衬底(7)的上表面，且在所述第一上传下载微环(2)和所述第二上传下载微环(3)的下方的衬底(7)的上表面分别设置有第一凹槽(71)和第二凹槽(72)，以使所述第一上传下载微环(2)和所述第二上传下载微环(3)分别部分悬空于所述第一凹槽(71)和所述第二凹槽(72)上方；
工作中，所述第一光学耦合器(1)、所述第二光学耦合器(4)、所述第一连接波导(5)和所述第二连接波导(6)一起构成了马赫曾德尔干涉仪结构；通过两根直波导(8)分别向所述第一光学耦合器(1)输出端上臂(11)和下臂(12)输入功率为P1和P2的泵浦光，所述第一上传下载微环(2)的悬空部分和所述第二上传下载微环(3)的悬空部分将在光力作用下分别向所述第一凹槽(71)和所述第二凹槽(72)内弯曲，进而改变所述第一上传下载微环(2)和所述第二上传下载微环(3)的折射率；
通过改变两路泵浦光的功率P1和P2，控制所述第一上传下载微环(2)和所述第二上传下载微环(4)的悬空部分的弯曲形变量，从而分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力，陈苗苗，许灵欢，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42