光波导器件及调节其传输损耗的方法技术

一种光波导器件，包括：多个光波导，它们传播通过信号波束；以及多个光学子波导，分别与所述多个光波导相连，通过分出信号波束的部分波束，将过度损耗施加于信号波束。通过调节所述多个光学子波导相对于所述多个光波导的宽度，调节过度损耗量的动态范围和容限，以及通过调节所述多个光学子波导的每个相对于所述多个光波导的每个的连接角度，调节施加于信号波束的过度损耗量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在光通信等当中所用的光波导器件，并涉及调节所述光波导器件的传输损耗的方法。更具体地，本专利技术涉及一种备有如阵列波导光栅、分光器和光星形耦合器的多个光波导的光波导器件，并涉及一种调节所述光波导器件的传输损耗的方法。
技术介绍
在波分复用(WDM)传输系统中，通常将阵列波导光栅用作光解复用器或光复用器。应予说明的是，下面将阵列波导光栅简称为“AWG”。在有关技术文献1中，即日本专利申请未审公开No.2000-221350(参见图10)中，描述了AWG的基本结构。图8是示出通用AWG基本机构的平面图。根据该图描述AWG的基本结构。在基板106上形成输入波导101、“n”(符号“n”是等于或大于2的整数)个输出波导102-1至102-n、多个阵列波导103、条形波导104以及另一个条形波导105，按照这种方式来构成AWG 100。条形波导104使输入波导101与阵列波导103相连。条形波导105使阵列波导103与输出波导102-1至102-n相连。接下来，解释AWG 100的工作过程。AWG 100用作光解复用器。首先，通过输入波导101将波分复用(WDM)信号波束“L0”(具有波长λ1、λ2、λ3、…、λn)输入到AWG 100。相应地，WDM信号波束L0在条形波导104中衍射，以便变宽，然后，将变宽的WDM信号波束L0输出到各个阵列波导103。这些阵列波导103的相邻波导的长度彼此不同。结果，传播通过阵列波导103的各个WDM信号波束在阵列波导103的各个输出端处产生相位差。因此，输出到条形波导105的WDM信号波束可以在所述条形波导105中产生多波束干涉。然后，具有相同波长的信号波束会聚到输出波导102-1至102-n的各个输入端，并且，会聚的信号波束输出到各个输出波导102-1至102-n。结果，分别具有彼此不同的波长λ1、λ2、λ3、…、λn的信号波束L1、L2、L3、…、Ln分别从各个输出波导102-1至102-n输出。应予说明的是，如果将输出波导102-1至102-n用作输入波导，而将输入波导101用作输出波导，则AWG 100也可以用作光复用器。相应地，具有各种波长的信号波束L1、L2、L3、…、Ln分别被输入到所述输出波导102-1至102-n，以使WDM信号波束“L0”从输入波导101输出。然而，AWG 100具有波长依赖性。具体地说，从AWG 100输出的信号波束L1(λ1)、L2(λ2)、L3(λ3)、…、Ln(λn)的强度彼此不等。图9是表示通用AWG所具有的各个端口(即各种波长)的传输损耗曲线。应予说明的是，假设传输损耗是当信号波束通过光组件时产生的光功率损耗。有如前面所解释的，对于要输出的每种波长，传输损耗彼此不同。这是因为传播通过条形波导的光具有强度分布，因此存在一种趋势，即越靠近输出波导的中心附近传播的光的强度越强，而越靠近输出波导的边缘部分传播的光强度越弱。结果，就存在这样一种趋势，即越靠近输出波导的中心附近的波长的传输损耗越小，而越靠近输出波导的边缘的波长的传输损耗越大。另一方面，在WDM传输系统中，希望拥有具有各个波长的信号波束的强度彼此相等的条件，以便保持传输质量。于是，为了补偿传输损耗中的波动，必须在AWG的各个端口安装光衰减器等，并且必须使各端口的传输损耗彼此相等。这使得整个模块笨重，并且需要较高的成本。在这种情况下，在有关技术出版物1(参见图8)中提出了解决上述问题的一些想法。图10是示出应用于在有关技术出版物1中公开的光波导器件的光波导结构的平面图。光波导结构110被设置在AWG 100的输出波导102-1至102-n上。光波导结构110由信号波束“Lm”所通过的输出波导102-m和与输出波导102-m相交的交叉波导112-m构成。应予说明的是，符号“m”表示满足1≤m≤n的任意整数。交叉波导112-m在相交部分113-m处与输出波导102-m相交。结果，交叉波导112-m使信号波束Lm有额外的损耗。光波导结构110通过控制交叉部分113-m的相交角度“a2”，来控制传输损耗。然而，光波导结构110存在下述问题。即仅通过调节相交角度“a2”难以获得所希望的过度损耗。这是因为存在这样的可能性，即调节过度损耗量的容限非常严格，并且不能够实现具有足够过度损耗量的动态范围。结果，不能够充分地减小输出波导中的传输损耗的差异。有如上面所解释的，前面的建议具有难以以高精度控制多个光波导中传输损耗差异的问题。
技术实现思路
鉴于有关技术方法和结构的上述和其它典型问题、缺陷及缺点，本专利技术的典型特点是提供一种光波导器件，用于更为精确地控制传播通过多个光波导的信号波束中发生的传输损耗中的差异，还提供一种调节这种光波导器件传输损耗的方法。按照本专利技术的光波导器件包括多个光波导，其中传播通过信号波束；以及多个光学子波导，分别与所述多个光波导相连，通过分出信号波束的部分波束，以将过度损耗施加于信号波束。通过调节多个光学子波导相对于多个光波导的宽度，调节过度损耗量的动态范围和容限，并通过调节多个光学子波导当中每一个相对于多个光波导当中每一个的连接角度，调节施加于信号波束的过度损耗量。按照本专利技术，一种调节光波导中传输损耗的方法包括(a)通过多个光波导传播信号波束；(b)通过与多个光波导相连的多个光学子波导来分出信号波束的部分波束，以将过度损耗施加于信号波束；(c)调节多个光学子波导相对于多个光波导的宽度，以调节过度损耗量的动态范围和容限；(d)调节多个光学子波导当中每一个相对于多个光波导当中每一个的连接角度，以调节施加于信号波束的过度损耗量；以及(e)控制多个信号波束中的传输损耗差异。按照本专利技术的光波导器件和调节这种光波导器件传输损耗的方法，可以通过上述方法，将过度损耗施加于传播通过具有上述结构的多个光波导的各个信号波束。因此，本专利技术具有可以以过度损耗量实现所需动态范围和所需容限的效果。结果，按照本专利技术，存在可以以更高精确度控制传播通过多个光波导的信号波束的传输损耗差异的效果。附图说明从以下参照附图的详细描述，将使本专利技术的典型方案、特点和优点愈为显而易见，其中图1A是表示本专利技术第一实施例设有光波导电路的阵列波导光栅(AWG)的平面视图；图1B是表示图1A中光波导电路的平面视图；图1C是表示图1B中光波导电路的光波导局部放大示意图；图2是表示图1C的光波导中的损耗特性仿真结果曲线；图3A是表示本专利技术第二实施例光波导的局部放大图；图3B是表示本专利技术第三实施例光波导的局部放大图；图3C是表示本专利技术第三实施例的修改光波导的局部放大示意图；图3D是表示本专利技术第四实施例光波导的局部放大示意图；图4是表示本专利技术第五实施例光波导的局部放大示意图；图5是表示图4光波导中损耗特性的仿真结果曲线；图6A是表示本专利技术第六实施例光波导的局部放大示意图；图6B是表示本专利技术第七实施例光波导的局部放大示意图；图7A是表示本专利技术第八实施例光波导的局部放大示意图；图7B是表示本专利技术第九实施例光波导的局部放大示意图；图8是表示通用AWG的基本结构的平面视图；图9是表示通用AWG所具有的各个端口的传输损耗曲线；以及图10是表示应用于与本专利技术有关的光波导器件的光波导结构平面视图。具体实施例方式下面将参照附图详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导器件，包括：多个光波导，它们传播通过信号波束；以及多个光学子波导，它们分别与所述多个光波导相连，通过分出信号波束的部分波束，将过度损耗施加于信号波束，其中：通过调节所述多个光学子波导相对于所述多个光波导的宽 度，以调节过度损耗量的动态范围和容限；以及通过调节所述多个光学子波导的每个相对于所述多个光波导的每个的连接角度，以调节施加于信号波束的过度损耗量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边真也，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]