一种用于提高全光波长转换效率的双谐振腔双波导耦合结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于提高全光波长转换效率的双谐振腔双波导耦合结构，包括第一谐振腔，与第一谐振腔耦合且耦合系数为第一耦合系数的第一波导，与第一谐振腔耦合且耦合系数为第二耦合系数的第二谐振腔，与第二谐振腔耦合且耦合系数为第三耦合系数的第二波导；第一谐振腔的半径与第二谐振腔的半径不同；第一波导与第一谐振腔之间的耦合为临界耦合。本发明专利技术使用两个谐振腔和两个直波导，同时实现泵浦光功率的高增强和大带宽信号光功率的高增强，从而能得到大带宽的极高转换效率；通过双环耦合将不同波长光谐振增强效应分离，使得所需带宽和最佳谐振增强效应能同时达成，打破了带宽和转换效率的矛盾，使得整个系统的全光波长转换效率提升了几个数量级。率提升了几个数量级。率提升了几个数量级。

【技术实现步骤摘要】
bandwidth All Optical Wavelength Converters Based on Parallel-Cascaded Micro-ring Resonators”，这篇文章采用一种基于硅基并联微环结构来实现了全光波长转换，如图3所示。在输入10mW泵浦光时，对25GHz带宽信号得到了-35dB的全光波长转换效率。对比相同条件的单个微环结构，它们使用的新结构实现了15dB左右的效率提升。
[0009]该结构能实现宽、窄带宽交替出现的传输特性，如图4所示，对泵浦光波长能实现窄带宽的谐振波长，对信号光波长实现宽带宽谐振波长，能在保证信号带宽较宽的同时，提高波长转换效率。但该结构由于是3个微环的并联实现，不存在微环间的耦合，微环内的增强效应未得到较大提升。
[0010]综上所述，从以上几种实现全光波长转换的模型看来，主要包括：
[0011](1)使用硅基光波导，所需的波导器件尺寸较大且输入泵浦光功率很大才能获得稍好转换效率，不利于集成且效率低下。
[0012](2)使用多微环串联，实现了带宽扩展；但是多微环耦合系数的固定对工艺要求极高，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高全光波长转换效率的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，包括：第一谐振腔，仅与所述第一谐振腔耦合且耦合系数为第一耦合系数的第一波导，与所述第一谐振腔耦合且耦合系数为第二耦合系数的第二谐振腔，仅与所述第二谐振腔耦合且耦合系数为第三耦合系数的第二波导；所述第一谐振腔的半径与所述第二谐振腔的半径不同；所述第一波导与所述第一谐振腔之间的耦合为临界耦合。2.如权利要求1所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第一谐振腔的周长为所述第二谐振腔周长的整数倍。3.如权利要求2所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的损耗越低越好，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔所使用的材料损耗为5dB/cm以下。4.如权利要求1-3任一项所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第二波导与所述第二谐振腔的耦合使得输出带宽比预期转换信号带宽大。5.如权利要求1-4任一项所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间的耦合能保证耦合处的谐振峰产生轻微的模式劈裂。6.如权利要求5所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间的耦合强度值略大于第一损耗与第二损耗之间差值的四分之一；其中所述第一损耗为第二谐振腔本征损耗和第二波导带来耦合损...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐竞，鲁欣达，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：