可调谐滤光器制造技术

一种可调谐滤光器，包括例如阵列波导光栅或中阶梯光栅的解复用器件，用于将复用光学信号分成多个解复用光学信号。成像透镜将多个解复用光学信号会聚到可倾斜反射器上的共同点，例如该反射器是微机电系统（ＭＥＭＳ）反射镜。使可倾斜反射器通过绕第一轴旋转来选择对可调谐滤光器中的多个解复用光学信号中的任一个进行调谐。更具体而言，使可倾斜反射器通过绕第一轴旋转来选择任一个解复用光学信号将以这样的角度反射：允许它再次通过解复用器件并从可调谐光学滤光器的输出端口输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及可调谐滤光器，并且特别涉及用于光学通讯系统的可调谐滤光器以及包括该滤光器的光学器件。
技术介绍
光学通讯系统越来越多地使用波分复用(WDM)来提高带宽。在WDM和/或密集型(dense)WDM系统的多个光学数据信号中，每一个光学数据信号处于不同的波长范围或信道(channel)，组合成为单个的复用光学信号并通过单个光学波导传输。使用于WDM系统中的滤光器用来从复用光学信号中提取特定的波长信道。因为可调谐滤光器缓解了每个单独的波长信道对单独的滤光器的需求，所以它们特别受欢迎。用在WDM系统中的可调谐滤光器的一些例子包括基于法布里-珀罗(Fabry-Perot)的可调谐滤光器、环形谐振器(micro-ring resonator)可调谐滤光器、光纤布拉格光栅(FBG)可调谐滤光器、线性变化薄膜可调谐滤光器、倾斜可调谐光栅滤光器、全息光栅可调谐滤光器和声光可调谐滤光器。目前，现有技术的可调谐滤光器通常受到调谐速度慢、功率消耗大、调谐范围窄、插入损耗大、相邻信道隔离差、尺寸大和/或复杂以及高成本的制造工艺的限制。因此就一直有兴趣寻找摒弃一些或所有这些限制的可调谐滤光器。而且，对使用平面光波电路(PLC)和/或微电子机械系统(MEMS)的可调谐滤光器一直感兴趣，因为它们都易于在同一个芯片上集成和大规模制造光学元件。
技术实现思路
本专利技术涉及一种包括反射式运行的解复用器件的可调谐滤光器。在第一次通过解复用(demultiplexing)器件中，将复用光学信号分成单个的波长信道，它们从这里输出为空间上或角度上分离的子信号。成像元件，例如成像透镜，用于将所有的子信号会聚到同一反射表面上，然后该反射表面将所有的子信号重新导向回到解复用器件。在第二次通过解复用器件中，由于反射时角度反向和解复用器件的波长选择性，除了一个子信号以外的所有子信号都被阻塞。在一个实施例中，未被阻塞的子信号为以最小入射角入射到反射表面上的子信号，一般不经历实质上的角度反向并完成两次通过解复用器件。通过倾斜所述反射表面对未被阻塞的子信号进行调谐，从而改变每个子信号的入射角。本专利技术进一步涉及结合PLC和MEMS两种技术的混合集成可调谐滤光器。在该混合光学器件中，反射表面是MEMS反射镜，并且解复用器件是基于波导的器件，例如它是使用平面光波电路(PLC)技术在二氧化硅或半导体芯片上集成的中阶梯光栅或阵列波导光栅(AWG)。作为选择，使用如无源分光器的其它器件在PLC上集成混合滤光器以提供各种广播和选择结构。根据本专利技术的一个方面，提供一种可调谐滤光器，包括解复用器件，用于将复用光学信号分成多个解复用光学信号，每个解复用光学信号包括不同的波长信道；成像元件，用于将多个解复用光学信号会聚到共同点；和反射器，其设置在此共同点，反射器绕第一轴可调谐到第一位置，在此位置多个解复用光学信号中的一个解复用信号以这样的角度反射使得它可再次通过解复用器件并可从可调谐滤光器的输出端口输出，多个光学信号中其余的光学信号以这样的角度反射防止它们再次通过解复用器件且防止它们从可调谐滤光器的输出端口输出。根据本专利技术的另一个方面，提供一种可调谐滤光器，包括输入端口，其用于接收复用光学信号；解复用器件，其用于将复用光学信号分成多个解复用光学信号，每个解复用光学信号包括不同的波长信道；成像元件，其用于将多个解复用光学信号导向到共同点；以及可倾斜反射器，其设置在此共同点，其中将成像元件放置成以使每个解复用光学信号以不同的角度入射到反射器上并且只有多个中的一个解复用光学信号以这样的方向反射允许它通过解复用器件并从滤光器的输出端口输出。根据本专利技术的另一个方面，提供一种可调谐滤光器，包括解复用器件，其用于将复用光学信号分成多个解复用光学信号，每个解复用光学信号包括不同的波长信道；可倾斜反射器，其用于将多个解复用光学信号以相反的方向反射回到解复用器件的；成像元件，其设置在解复用器件和反射器之间，将映射元件放置成使解复用光学信号会聚在可倾斜反射器上的共同点并沿空间上反向的光路反射回到解复用器件，该空间上反向的光路允许解复用器件从多个解复用光学信号中过滤出一个解复用光学信号。这里所用的术语“波长信道”指的是用于传输唯一的信息信号的波长或一段波长。例如每个波长信道可以包括ITU波长附近的一段波长，可以与相邻信道均匀间隔或非均匀间隔。附图说明 结合附图，本专利技术进一步的特征和优点将从下面具体的描述中变得显而易见，其中图1是示出本专利技术一般原理的可调谐滤光器的示意图；图2a是根据本专利技术实施例的可调谐滤光器的示意图，其中解复用器件的解复用输出在空间上被分离；图2b示出图2a所示的可调谐滤光器的运行，其中λ1被阻塞；图2c示出图2a所示的可调谐滤光器的运行，其中λ2被通过；图2d示出图2a所示的可调谐滤光器的运行，其中λ3被阻塞；图3a是根据本专利技术另一实施例的可调谐滤光器的示意图，其中解复用器件的解复用输出在角度上被分开；图3b示出图3a所示的可调谐滤光器的运行，其中λ1被阻塞；图3c示出图3a所示的可调谐滤光器的运行，其中λ2被通过；图3d示出图3a所示的可调谐滤光器的运行，其中λ3被阻塞；图4为类似于图2a所示的可调谐滤光器的示意图，其中解复用器件为具有空间上分离输出的AWG；图5为类似于图3a所示的可调谐滤光器的示意图，其中解复用器件为具有角度上分开输出的AWG；图6为类似于图2a所示的可调谐滤光器的示意图，其中MEMS反射镜提供角度补偿；图7是根据本专利技术的可调谐滤光器阵列的示意图；图8是根据本专利技术的包括可调谐滤光器阵列的解复用器的示意图；图9是在同一基板上形成的两个解复用器的示意图，根据本专利技术每个解复用器包括可调谐滤光器阵列。图10是耦合到波长选择开关(WSS)的图9所示的解复用器的示意图；图11是耦合到波长选择开关(WSS)的图8所示的解复用器的示意图；以及图12为根据本专利技术另一实施例的可调谐滤光器的示意图，其中解复用器件的解复用输出在角度上被分开。注意在整个附图中以相同的数字示出相同的结构。具体实施例方式参考图1，其示出了根据本专利技术的一个实施例的可调谐滤光器的示意图。可调谐滤光器100包括解复用器件110、包括光源的元件120和可倾斜反射器130。解复用/复用器件110在前进方向提供波长解复用并在相反方向提供波长复用。具体而言，解复用器件用于将具有n个不同波长信道的复用光学信号分成n个不同的子信号，每个子信号对应于不同的波长信道。复用光学信号在其第一输入/输出端111进入解复用器件110，解复用光学子信号从其第二输入/输出端113输出。解复用输出一般在空间或角度上分开。包括光源的元件120，例如它是如透镜或反射镜的成像(imaging)元件，用于将解复用光学子信号成像到可倾斜反射器上，由此每个子信号汇聚到共同点并以唯一的入射角度入射到可倾斜反射器130上。可倾斜反射器130，例如它是可倾斜的反射镜、棱镜、或LC(激光通信)相位阵列，用于通过包括光源的元件120将每个子信号重新导回解复用器件110。由于每个子信号以唯一的入射角度入射到反射器130上，每个子信号将以不同的角度反射回到包括光源的元件120。具有大约零入射角的子信号将向后反射回到解复用器件110，由此前进和返本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调谐滤光器，包括：解复用器件，用于将复用光学信号分成多个解复用光学信号，每个解复用光学信号包括不同的波长信道；成像元件，用于将所述多个解复用光学信号会聚到一个共同点；以及设置在所述共同点的反射器，所述反射器绕第一轴可倾斜到第一位置，其中所述多个解复用光学信号中的一个以这样的角度反射；允许它再次通过解复用器件并从所述可调谐滤光器的输出端口输出，而且所述多个解复用光学信号中的其余光学信号以这样的角度反射：防止它们再次通过解复用器件且防止它们从可调谐滤光器的输出端口输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：巴里凯沃斯，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]