一种可重构可调谐的光滤波器制造技术

本申请公开了一种可重构可调谐的光滤波器，用以解决目前的光滤波器结构复杂、多滤波指标不易调谐的问题。该光滤波器包括输入光波导，用于输入待处理的宽带光信号；第一光开关单元组，与输入光波导连接，包括若干级光开关，用于通过选择光开关的切换状态，确定宽带光信号的耦合通路；第一环形光波导，与第一光开关单元组连接，用于传输宽带光信号；第二光开关单元组，与第一环形光波导连接，包括若干级光开关，用于通过选择光开关的切换状态，确定来自第一环形光波导的宽带光信号的耦合通路；第二环形光波导，与第二光开关单元组连接，用于传输宽带光信号；输出光波导，与第二光开关单元组连接，用于输出处理后的宽带光信号。用于输出处理后的宽带光信号。用于输出处理后的宽带光信号。

【技术实现步骤摘要】
一种可重构可调谐的光滤波器


[0001]本申请涉及光纤通信
，尤其涉及一种可重构可调谐的光滤波器。

技术介绍

[0002]光通信技术作为通信领域的前沿技术，被越来越多的国家视为发展高速宽带网络的重点。
[0003]在高速带宽网络的运营中，可重构光分插复用器的使用带来了更多业务开展的便利和运营成本的降低。若要达到理想的可重构光网络的标准，需要可重构光分插复用器具有可重构、灵活可调谐的特性。其中，可重构光分插复用器中光滤波器使用的光学方法和光学元件，能够实现对光信号的滤波功能。
[0004]与传统的电子技术相比，光学元件具有灵活和大范围的带宽特性，可以直接对高频带宽的微波信号进行滤波。基于集成光子学的光滤波器件，方便大规模集成，同时利用成熟的半导体工艺加工平台，可以实现大规模低成本的量产。
[0005]目前常见的可重构、灵活可调谐的光滤波器常采用阵列波导光栅、马赫
‑
曾德等结构，但该结构存在损耗大、体积大、成本高、稳定性差、调节与控制困难等问题。而基于传统的单个微环谐振器结构的光滤波器件，只具有特定的滤波性能，不可实现针对插入损耗、半高全宽、消光比等滤波指标的灵活可调谐的功能。基于多个微环谐振器结构的光滤波器件，具有多个级联性的耦合区，往往存在结构复杂、不易于调谐等问题。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种可重构可调谐的光滤波器，用以解决目前的光滤波器结构复杂、多滤波指标不易调谐的问题。
[0007]本申请实施例提供的一种可重构可调谐的光滤波器，包括：输入光波导，用于输入待处理的宽带光信号；第一光开关单元组，与所述输入光波导连接，包括若干级光开关，用于通过选择所述光开关的切换状态，确定所述宽带光信号的耦合通路；第一环形光波导，与所述第一光开关单元组连接，用于传输所述宽带光信号；第二光开关单元组，与所述第一环形光波导连接，包括若干级光开关，用于通过选择所述光开关的切换状态，确定来自所述第一环形光波导的宽带光信号的耦合通路；第二环形光波导，与所述第二光开关单元组连接，用于传输所述宽带光信号；输出光波导，与所述第二光开关单元组连接，用于输出处理后的宽带光信号。
[0008]在一个示例中，所述光开关的切换状态包括交叉状态、直通状态；所述光开关包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端；所述光开关为直通状态时，所述第一输入端和所述第一输出端联通，所述第二输入端和所述第二输出端联通；所述光开关为交叉状态时，所述第一输入端和所述第二输出端联通，所述第二输入端和所述第一输出端联通。
[0009]在一个示例中，所述第一光开关单元组、第一环形光波导、第二光开关单元组、第
二环形光波导形成环形谐振腔，所述环形谐振腔使所述宽带光信号耦合至相应光波导中的光通过往复传输进行谐振。
[0010]在一个示例中，所述第一光开关单元组、第二光开关单元组具体用于通过选择指定光开关的切换状态，控制所述环形谐振腔对应的耦合区域。
[0011]在一个示例中，所述环形谐振腔根据预设的谐振条件，确定所述宽带光信号的波长满足所述谐振条件时，将所述宽带光信号从当前传输的光开关的一侧光波导耦合至另一侧光波导中。
[0012]在一个示例中，所述第一光开关单元组的光开关包括第一上侧光波导和第一下侧光波导，各级光开关的第一上侧光波导依次连接，且第一下侧光波导依次连接；所述第一光开关单元组中靠近所述输入光波导的第一级光开关的第一上侧光波导与所述输入光波导连接，所述第一级光开关的第一下侧光波导与所述第二环形光波导连接；所述第一光开关单元组中远离所述输入光波导的最后一级光开关的第一下侧光波导与所述第一环形光波导连接。
[0013]在一个示例中，所述第二光开关单元组的光开关包括第二上侧光波导和第二下侧光波导，各级光开关的第二上侧光波导依次连接，且第二下侧光波导依次连接；所述第二光开关单元组中远离所述输出光波导的第一级光开关的第二上侧光波导与所述第一环形光波导连接；所述第二光开关单元组中靠近所述输出光波导的最后一级光开关的第二下侧光波导与所述输出光波导连接，所述最后一级光开关的第二上侧光波导与所述第二环形光波导连接。
[0014]在一个示例中，所述第一上侧光波导和第一下侧光波导互相平行，所述第二上侧光波导和第二下侧光波导互相平行。
[0015]在一个示例中，所述第一光开关单元组中相邻的光开关的波导间距、耦合区长度不同，但波导宽度、波导厚度相同。
[0016]在一个示例中，所述第一环形光波导、第二环形光波导通过热光效应或电光效应改变折射率，以实现所述光滤波器的中心波长可调谐。
[0017]本申请实施例提供的一种可重构可调谐的光滤波器，至少包括以下有益效果：在上下载型（add
‑
drop）环形谐振器结构的基础上，嵌套融合了两组各具特性的独立光开关单元组，通过各光开关单元组内光开关的切换状态的选择，使其构成的环形谐振腔可处于不同的耦合区域，以实现光滤波器的可重构的多重滤波特性。同时，通过两组光开关单元组可使该滤波器产生的滤波曲线能够实现插入损耗、半高全宽、消光比等滤波特性的灵活可调谐。另外，通过对环形谐振腔折射率的控制，可实现滤波谱线中心波长的调谐。本光滤波器还具有损耗小、体积紧凑、稳定性高的特点，耦合区域独立可调，易于调节和控制，可满足光纤通信
对高性能可重构、灵活可调谐的光学滤波器的需求，便于直接应用于光通信用器件与模块的构建中。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的可重构可调谐的光滤波器结构示意图；
图2（a）为本申请实施例提供的光开关的切换状态中的直通状态示意图；图2（b）为本申请实施例提供的光开关的切换状态中的交叉状态示意图；图3为本申请实施例提供的可重构可调谐的光滤波器的滤波谱线图；附图标记100输入光波导，200第一光开关单元组，1第一光开关单元组的第一级光开关，210第一上侧光波导，211第一输入端，212第一输出端，220第一下侧光波导，221第二输入端，222第二输出端，300第一环形光波导，400第二光开关单元组，2第二光开关单元组的第一级光开关，410第二上侧光波导，420第二下侧光波导，500第二环形光波导，600输出光波导。
具体实施方式
[0019]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]图1为本申请实施例提供的可重构可调谐的光滤波器结构示意图，具体包括输入光波导100、第一光开关单元组200、第一环形光波导300、第二光开关单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重构可调谐的光滤波器，其特征在于，包括：输入光波导，用于输入待处理的宽带光信号；第一光开关单元组，与所述输入光波导连接，包括若干级光开关，用于通过选择所述光开关的切换状态，确定所述宽带光信号的耦合通路；第一环形光波导，与所述第一光开关单元组连接，用于传输所述宽带光信号；第二光开关单元组，与所述第一环形光波导连接，包括若干级光开关，用于通过选择所述光开关的切换状态，确定来自所述第一环形光波导的宽带光信号的耦合通路；第二环形光波导，与所述第二光开关单元组连接，用于传输所述宽带光信号；输出光波导，与所述第二光开关单元组连接，用于输出处理后的宽带光信号。2.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述光开关的切换状态包括交叉状态、直通状态；所述光开关包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端；所述光开关为直通状态时，所述第一输入端和所述第一输出端联通，所述第二输入端和所述第二输出端联通；所述光开关为交叉状态时，所述第一输入端和所述第二输出端联通，所述第二输入端和所述第一输出端联通。3.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述第一光开关单元组、第一环形光波导、第二光开关单元组、第二环形光波导形成环形谐振腔，所述环形谐振腔使所述宽带光信号耦合至相应光波导中的光通过往复传输进行谐振。4.根据权利要求3所述的光滤波器，其特征在于，所述第一光开关单元组、第二光开关单元组具体用于通过选择指定光开关的切换状态，控制所述环形谐振腔对应的耦合区域。5.根据权利要求3所述的光滤波器，其特征在于，所述环形谐振腔根据预设的谐振条件，确定所述宽带光信号的波长满...

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓岩，李苗，叶雨农，刘杰，李嵬，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：