一种基于半环的滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于半环的滤波器，包括从下至上依次设置的基底层、下包层、波导层和上包层，所述的波导层置于所述下包层和所述上包层所合围的中间空腔中；所述的波导层包括置于两侧沿着长度方向平行设置的输入波导和输出波导，在两者的间隙设置了若干个呈线性排列的耦合波导和弧形环，所述的弧形环一端与所述的输出波导相连，另一端与所述的耦合波导连接。本实用新型专利技术所设计的滤波器通过利用多个弧形环进行分光，并在输出波导处形成多光束干涉,进而实现滤波性能，与传统结构的MZI光滤波器相比，该滤波器具有更好的滤波性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于半环的滤波器
本技术属于电子元器件领域，具体涉及一种基于半环的滤波器。
技术介绍
光滤波器在光通信和光电子领域中是最基本、最重要的器件之一，不仅用量大而且应用范围广泛。它可用于波长选择、噪声消除、光分路复用器、色散补偿、脉冲压缩、频谱整形等。现有技术中的滤波器主要是基于双光束干涉原理而实现滤波功能，例如，MZI光滤波器,采用双光束干涉原理实现滤波的滤波器的精度和集成度都有待提高。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种基于多光束干涉原理所设计的光滤波器。实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：一种基于半环的滤波器，包括从下至上依次设置的基底层、下包层、波导层和上包层，所述的波导层置于所述下包层和所述上包层所合围的中间空腔中；所述的波导层包括置于两侧沿着长度方向平行设置的输入波导和输出波导，在两者的间隙设置了若干个呈线性排列的耦合波导和弧形环，所述的弧形环一端与所述的输出波导相连，另一端与所述的耦合波导连接。作为本技术的进一步改进，所述的弧形环与所述耦合波导在连接点的切线方向平行于所述的输入波导。作为本技术的进一步改进，所述的耦合波导与所述的输入波导之间的间隙为0.08-0.12um。作为本技术的进一步改进，若干个所述的弧形环尺寸相同，等距离的设置，所连接的耦合波导尺寸相同或不同。作为本技术的进一步改进，所述的耦合波导的长度为0.1-3.5um。作为本技术的进一步改进，所述的上包层的底面设有向上内陷的凹槽，所述凹槽的尺寸与所述波导层的尺寸相匹配。作为本技术的进一步改进，所述下包层和所述上包层采用二氧化硅制作，所述波导层采用二氧化硅制作。本技术的有益效果：本技术所设计的滤波器通过利用多个弧形环进行分光，并在输出波导处形成多光束干涉,进而实现滤波性能，与传统结构的MZI光滤波器相比，该滤波器具有更好的滤波性能。且该滤波器具有结构简单、体积小、性能好、集成度高等优点，在光通信和传感领域中具有实际的应用价值。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的波导层俯视图；图3为本技术的横截面图示意图；图4为采用本技术的滤波器与MZI滤波器的对比透射光谱图；其中：1-基底层，2-下包层，3-波导层，4-上包层，5-输入波导，6-输出波导，7-耦合波导，8-弧形环。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下面结合附图对本技术的应用原理作详细的描述。如图1-3所示的一种基于半环的滤波器，包括从下至上依次设置的基底层1、下包层2、波导层3和上包层4，所述的波导层3置于所述下包层2和所述上包层4所合围的中间空腔中。所述下包层2和所述上包层4采用二氧化硅制作，所述波导层3采用二氧化硅制作。所述的波导层3包括置于两侧沿着长度方向平行设置的输入波导5和输出波导6，在两者的间隙设置了若干个呈线性排列的耦合波导7和弧形环8，所述的弧形环8一端采用嵌入的方式与所述的输出波导6相连，另一端与所述的耦合波导7连接。所述的弧形环8与所述耦合波导7在连接点的切线方向平行于所述的输入波导5，所述的耦合波导7与所述的输入波导5之间的间隙为0.10um。若干个所述的弧形环8尺寸相同，等距离的设置，所连接的耦合波导7尺寸相同或不同。如图1中所示的实施例中，从左至右图示中的五个耦合波导7的长度依次为0.1um、0.2um、0.4um、0.8um和3.5um。如图2所示，所述的上包层4的底面设有向上内陷的凹槽以形成用于包裹波导层3的空腔，所述凹槽的尺寸与所述波导层3的尺寸相匹配。故基于本技术所设计的滤波器实现滤波功能的原理为：在该滤波器中，从输入波导5注入光场，输入光场在第一个耦合器（由耦合波导7和部分输入波导5组成）中被分为两束：一束耦合到第一个弧形环8中，并从输出波导6输出；另一束继续沿着输入波导5向前传输，不断被分为两束。以此类推，每个弧形环8上都会被耦合掉一定功率的光，最终多个光束在输出波导6处发生干涉，从而实现滤波功能。由图4的对比透射光谱图可以看出，本技术的光滤波器的带宽为2.33nm，是传统结构的MZI光滤波器带宽的0.4倍，带宽显著减小；两者的自由光谱范围基本相等；本技术的光滤波器的精细度为4.46，相比于MZI光滤波器，精细度有了较大的提高。故本技术的滤波性能明显的优于传统结构MZI光滤波器。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征以及本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于半环的滤波器，其特征在于：包括从下至上依次设置的基底层（1）、下包层（2）、波导层（3）和上包层（4），所述的波导层（3）置于所述下包层（2）和所述上包层（4）所合围的中间空腔中；/n所述的波导层（3）包括置于两侧沿着长度方向平行设置的输入波导（5）和输出波导（6），在两者的间隙设置了若干个呈线性排列的耦合波导（7）和弧形环（8），所述的弧形环（8）一端与所述的输出波导（6）相连，另一端与所述的耦合波导（7）连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于半环的滤波器，其特征在于：包括从下至上依次设置的基底层（1）、下包层（2）、波导层（3）和上包层（4），所述的波导层（3）置于所述下包层（2）和所述上包层（4）所合围的中间空腔中；
所述的波导层（3）包括置于两侧沿着长度方向平行设置的输入波导（5）和输出波导（6），在两者的间隙设置了若干个呈线性排列的耦合波导（7）和弧形环（8），所述的弧形环（8）一端与所述的输出波导（6）相连，另一端与所述的耦合波导（7）连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于半环的滤波器，其特征在于：所述的弧形环（8）与所述耦合波导（7）在连接点的切线方向平行于所述的输入波导（5）。


3.根据权利要求2所述的一种基于半环的滤波器，其特征在于：所述的耦合波导（...

【专利技术属性】
技术研发人员：万静，苗江云，谢昕玥，许琳琳，游锦雯，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32