一种星型耦合器及功率均匀分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种星型耦合器，包括输入波导端、FPR区域和输出波导端，所述输出波导端包括多个输出波导，所述输入波导端与FPR区域的一端相连，所述FPR区域的另一端分别与所述多个输出波导相连，所述FPR区域为以所述输入波导端与所述FPR区域的耦合点为中心，以FPR区域长度为半径构成的扇形区域，所述FPR区域设置有若干规则形状单元格，根据预设成像算法和预设目标函数调整所述规则形状单元格的状态，使所述输出波导的功率均匀分布；本发明专利技术还涉及一种星型耦合器的功率均匀分配方法，能够有效克服星型耦合器的输出功率分配不均匀的问题，并且计算量小且复杂度低。计算量小且复杂度低。计算量小且复杂度低。

【技术实现步骤摘要】
一种星型耦合器及功率均匀分配方法


[0001]本专利技术涉及平面光波导集成器件
，特别是涉及一种星型耦合器及功率均匀分配方法。

技术介绍

[0002]现有技术背景：N
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N星型耦合器是光通信网络中的重要器件，而平面波导星型耦合器以其结构紧凑、适用于大规模集成而成为一种很有潜力的方案。目前有两种平面波导星型耦合器的实现方案，一种是2*2方向耦合器的级联，在这种方案中，3dB耦合器的数目与端口数N的关系为N/2*log2(N)，所以成本及复杂度成为主要的限制因素。另一种是有Dragone等提出的衍射型星型耦合器，它是由输入/输出阵列波导及连接它们的平板波导衍射区组成。从任意一个输入波导输入的光，都将通过平板波导区的衍射而被各输出波导接收。这种结构尺寸相对较小，同时信道的数目可以很大，这种方案更适合于大规模的N
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N星型耦合器。目前已经报道的星型耦合器有8
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8、19
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19、64
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64等，但是其插入损耗和均匀性并不十分理想。功率的不均匀分配是由于来自任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星型耦合器，其特征在于，包括输入波导端、FPR区域和输出波导端，所述输出波导端包括多个输出波导，所述输入波导端与FPR区域的一端相连，所述FPR区域的另一端分别与所述多个输出波导相连，所述FPR区域为以所述输入波导端与所述FPR区域的耦合点为中心，以FPR区域长度为半径构成的扇形区域，所述FPR区域设置有若干规则形状单元格，根据预设成像算法和预设目标函数调整所述规则形状单元格的状态，使所述输出波导的功率均匀分布。2.根据权利要求1所述的星型耦合器，其特征在于，所述FPR区域长度公式为：R＝(Narray*w
a
+(Narray
‑
1)*w
s
)/2θ
max
，其中，(Narray*w
a
+(Narray
‑
1)*w
s
)为输出波导的排列总长度，R为FPR区域的长度，θ
max
为输入波导孔径张角且θ
max
＝1.5θ0，θ0为输入波导的衍射角，Narray为输出波导的数目，w
a
为输出波导的宽度，w
s
为输出波导的间距。3.根据权利要求1所述的星型耦合器，其特征在于，所述多个输出波导中靠近所述FPR区域边缘的两个输出波导的宽度大于或等于其余输出波导，所述其余输出波导的宽度相同。4.根据权利要求1所述的星型耦合器，其特征在于，所述规则形状单元格包括两种状态，分别为：打孔状态和非打孔状态，其中，所述打孔状态为所述规则形状单元格正中心设置有圆孔。5.根据权利要求1所述的星型耦合器，其特征在于，所述规则形状单元格为正方形单元格。6.一种星型耦合器的功率均匀分配方法，其特征在于，包括：步骤(1)：设置输出波导和输入波导的宽度，并将所述输出波导按预设间距依次排列；步骤(2)：根据所述输入波导的发散角以及输出波导的排列总长度，计算FPR区域的长度；所述FPR区域为以所述输入波导端与所述FPR区域的耦合点为中心，以FPR区域长度为半径构成的扇形区域；步骤(3)：将FPR区域的一端与所述输入波导端相连，将FPR区域的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄蕊，赵瑛璇，仇超，甘甫烷，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：