波长与带宽可调光滤波器及调节方法技术

本公开提供一种波长与带宽可调光滤波器，包括：微环，通过调节微环的光程，以实现光信号的波长调节；输入波导，与微环连接，将光信号耦合进微环；马赫

【技术实现步骤摘要】
波长与带宽可调光滤波器及调节方法


[0001]本公开涉及滤波器
，尤其涉及一种波长与带宽可调光滤波器。

技术介绍

[0002]随着信息技术的发展，可调谐光滤波器在光通信，光电器件和微波光子学领域具有越来越重要的应用价值。光滤波器是将宽谱范围的光转变在为某个波长处具有特定带宽的光源。而传统的可调谐滤光器不能同时调谐输出波长和带宽，往往只能对波长或带宽进行单独调节。譬如，一般利用法布里
‑
玻罗干涉仪组成的光滤波器，只能对输出波长进行调谐，却很难影响输出波长的带宽。
[0003]理论上来讲，法布里
‑
玻罗标准具的两侧如果镀有厚度变化的干涉膜，则可通过调节光斑在法布里
‑
玻罗标准具上的位置来改变输出波长的带宽。再通过叠加法布里
‑
玻罗标准具反射光程的变化实现波长与带宽的同时调谐。但实际上这种调节方式不仅要求法布里
‑
玻罗标准具在至少两个方向上进行移动，还对镀膜的工艺提出了严苛的要求。
[0004]另一方面，通过叠加多个光滤波器也能够实现波长与带宽同时调谐。但此方法涉及到多个光滤波器的波长对准以及庞大的控制系统，无法适应现在光电器件小型化、集成化的需求。且整体的制作复杂，成本较高。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本公开提供了一种波长与带宽可调光滤波器及调节方法，至少解决以上技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]本公开的一个方面提供了一种波长与带宽可调光滤波器，包括：微环，通过调节所述微环的光程，以实现光信号的波长调节；输入波导，与所述微环连接，将光信号耦合进所述微环；马赫
‑
曾德尔干涉器，与所述微环连接，通过调节所述马赫
‑
曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，以实现光信号的带宽调节。
[0009]可选地，所述波长与带宽可调光滤波器还包括第一调节器，用于调节所述微环的光程。
[0010]可选地，所述马赫
‑
曾德尔干涉器由前定向耦合器、两条调制臂、后定向耦合器依次连接组成，其中一条所述调制臂及与之连接的所述前定向耦合臂的一条波导、所述后定向耦合器的一条波导为所述微环的一部分。
[0011]可选地，所述波长与带宽可调光滤波器还包括第二调节器，用于调节所述两条调制臂之间的光程差。
[0012]可选地，所述第一调节器和所述第二调节器为加热器或电场产生器。
[0013]本公开的另一个方面一种波长与带宽可调光滤波器的调节方法，包括：将光信号从所述输入波导耦合进所述微环；调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出；调节所述马赫
‑
曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，使特定带宽的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出。
[0014]可选地，所述调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出包括：通过所述第一调节器改变所述微环的有效折射率，以调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出。
[0015]可选地，所述使特定波长的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出包括：
[0016]选择满足微环谐振条件的特定波长的光信号，将所述特定波长的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出，其中，所述微环谐振条件为，
[0017]L*n
c
＝m*λ，
[0018]其中，L表示所述微环的总长度，n
c
表示所述微环的有效折射率，m表示谐振级数，λ表示所述特定波长的光信号的波长。
[0019]可选地，所述调节所述马赫
‑
曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，使特定带宽的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出包括：通过所述第二调节器改变所述微环的有效折射率，以调节两条调制臂之间的光程差，使特定带宽的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出。
[0020]可选地，所述所述调节两条调制臂之间的光程差，使特定带宽的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出包括：通过调节两条调制臂之间的光程差，影响所述微环与所述后定向耦合器的耦合系数，使特定带宽的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出；所述特定带宽的光信号的半峰宽为，
[0021][0022]其中，FWHM为所述特定带宽的光信号的半峰宽，λ表示所述特定带宽的光信号的波长，L表示所述微环的总长度，k表示在λ下所述微环与后定向耦合器的耦合系数，n
c
表示所述微环的有效折射率。
[0023](三)有益效果
[0024]本公开提供的一种波长与带宽可调光滤波器及调节方法，具有以下有益效果：
[0025](1)通过调节波长与带宽可调光滤波器，可同时调节输出光信号的波长与带宽，调节方式简单，无需复杂的调制系统，成本较低。
[0026](2)该波长与带宽可调光滤波器结构简单，无需复杂工艺即可制造。
附图说明
[0027]为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
[0028]图1示意性示出了本公开实施例提供的波长与带宽可调光滤波器的结构示意图。
[0029]图2示意性示出了本公开实施例提供的波长与带宽可调光滤波器的输入波导2的结构示意图。
[0030]图3示意性示出了本公开实施例提供的波长与带宽可调光滤波器的马赫
‑
曾德尔干涉器3的结构示意图
[0031]图4示意性示出了本公开实施例提供的波长与带宽可调光滤波器的调节方法仿真
结果示意图。
[0032]附图标记说明：
[0033]1‑
微环；2
‑
输入波导；3
‑
马赫
‑
曾德尔干涉器；4
‑
输出端；5
‑
第一调节器；31
‑
前定向耦合器；32
‑
调制臂；33
‑
后定向耦合器；6
‑
第二调节器。
具体实施方式
[0034]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0035]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波长与带宽可调光滤波器，其特征在于，包括：微环，通过调节所述微环的光程，以实现光信号的波长调节；输入波导，与所述微环连接，将光信号耦合进所述微环；马赫
‑
曾德尔干涉器，与所述微环连接，通过调节所述马赫
‑
曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，以实现光信号的带宽调节。2.根据权利要求1所述的波长与带宽可调光滤波器，其特征在于，所述波长与带宽可调光滤波器还包括第一调节器，用于调节所述微环的光程。3.根据权利要求1所述的波长与带宽可调光滤波器，其特征在于，所述马赫
‑
曾德尔干涉器由前定向耦合器、两条调制臂、后定向耦合器依次连接组成，其中一条所述调制臂及与之连接的所述前定向耦合器的一条波导、所述后定向耦合器的一条波导为所述微环的一部分。4.根据权利要求1所述的波长与带宽可调光滤波器，其特征在于，所述波长与带宽可调光滤波器还包括第二调节器，用于调节所述两条调制臂之间的光程差。5.根据权利要求2或4所述的波长与带宽可调光滤波器，其特征在于，所述第一调节器和所述第二调节器为加热器或电场产生器。6.一种波长与带宽可调光滤波器的调节方法，应用于如权利要求1
‑
5任一项所述的光滤波器，其特征在于，包括：将光信号从所述输入波导耦合进所述微环；调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出；调节所述马赫
‑
曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，使特定带宽的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出。7.根据权利要求6所述的波长与带宽可调光滤波器的调节方法，其特征在于，所述调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫
‑
曾德尔干涉器输出包括：通过所述第一调节器改...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐长达，王健，袁海庆，李明，祝宁华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：