电光可调式滤光器制造技术

本发明专利技术提供一种用于过滤光学信号的方法和装置。该方法包括接收至少一个输入光学信号，利用该至少一个输入光学信号来形成第一和第二光学信号，然后利用多个非波导光电相位调节器来修正至少一部分第一光学信号。该方法还包括通过将所述第一光学信号，包括所述第一光学信号的至少一个修正部分，与所述第二光学信号结合，形成输出光学信号。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及光学传输系统，尤其涉及光学传输系统中使用的光电可调式滤光器。
技术介绍
光子学，使用光来存储，传送和/或处理信息，正快速进入商品和高技术产品的市场。例如，光学系统是许多城域网和局域网所选择的传输介质。为了保持带宽，以及为了允许光学传输网络的不同部件一起工作，光学传输网络通常使用复杂的滤光器，该滤光器可以动态地均衡网络的波长，频率，或信道上的功率。用于基于宽光谱特征而动态均衡功率的典型滤光器包括马赫-曾德滤波器、声光滤波器、全息照相、以及微机械传动镜(micro-mechanically driven mirror)。可以基于逐个信道地动态均衡功率的典型滤光器包括多路信号分离器、可编程衰减器阵列、多路复用器等等。滤光器可以包括用来传输光的一个或多个波导，以及可以调整波导中传播的光的相位的一个或多个元件。在传统的相位可调式波导中，在波导旁边配置有焦耳加热器，用于改变光波导的温度。光波导的有效折射率取决于波导的温度，因此温度的变化会改变波导的光程长度，从而改变在光波导中传播的光的相位。热光相位调整用于光衰减器、光谱选择滤波器(spectrally selective filter)、干涉仪等等。例如，Doerr(美国专利No.6,212,315)描述了一种信道功率均衡器，该信道功率均衡器在多个移相器中使用热光相位调整。但是，改变在波导中传播的光的相位的传统方法，包括热光相位调整，在光谱过滤应用中可能不太适合。二氧化硅的相对较小的热光系数可能限制温度相关的相位控制器的灵敏性。虽然其它材料的热光系数可能更大，但是这些材料很难形成低损耗的单模波导。而且，相位控制的热光方法不能足够快地响应，以便与光学传输网络中的其它电子器件紧密地结合。此外，滤光器通常形成在半导体基片上，并且在同一半导体基片上形成的多个温度相关的相位控制器之间的热串扰可能降低这些温度相关的相位控制器的准确度，细度(finesse)和控制。因此，在单个半导体基片上可以包括很少的温度相关的相位控制器。热串扰还可能减少温度相关的相位控制器的相位表示的范围。虽然相位表示范围的减少可以至少部分地通过增加施加到相位控制器的温度范围来补偿，但是温度范围的增加通常导致设备的功率损耗的相应增加。而且，热串扰可能降低规范正交模式(orthonormal mode)的偏振无关性(polarization independence)。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，提供了一种光学信号过滤方法。该方法包括接收至少一个输入光学信号，利用该至少一个输入光学信号形成第一和第二光学信号，以及使用多个非波导光电相位调节器修改至少一部分第一光学信号。该方法还包括通过将第一光学信号，包括第一光学信号的该至少一个被修改部分，与第二光学信号组合，以形成输出光学信号。在本专利技术的另一方面，提供了一种装置。该装置包括光分路器、与该光分路器光学耦合的多个非波导光电相位调节器、以及与该多个光电相位调节器光学耦合的光复用器。在本专利技术的再一方面，提供了一种光电可调式滤光器。光电可调式滤光器包括第一光学传输介质、第二光学传输介质、以及将第一光学传输介质和第二光学传输介质的部分耦合的第一光耦合器。光电可调式滤光器还包括与第二光学传输介质耦合的光分路器、与该光分路器光学耦合的多个非波导光电相位调节器、以及与该多个非波导光电相位调节器光学耦合的光复用器。光电可调式滤光器还包括与该光复用器光学耦合的第三光学传输介质、以及将第二光学传输介质和第三光学传输介质的部分耦合的第二光耦合器。附图说明本专利技术可以通过参照下面结合附图的说明来理解，其中相同的附图标记表示相同的元件图1A和图1B概念性地示出动态和色度可变透射率装置(dynamically and chromatically variable transmissivity apparatus)，诸如动态增益平坦化滤波器；图2概念性地示出可以在图1A和图1B中所示的动态和色度可变透射率装置中使用的多个光电相位调节器；图3概念性地示出图2中所示的光电相位调节器的一个实施例的透视图；以及图4示出利用图1A和图1B中所示的动态和色度可变透射率装置过滤光学信号的典型方法的一个实施例。具体实施例方式虽然本专利技术具有多种修改和可选形式，但其特定实施例在附图中作为实例示出，并且在这里做出详细的说明。但是，应该了解的是，在这里的特定实施例的说明并不是要将本专利技术限制到所公开的特定形式，相反地，本专利技术包括属于所附权利要求中所定义的本专利技术的精神和范围内的所有修正、等价和选择方案。下文说明本专利技术的例证性的实施例。为使说明清楚，在说明书中并没有描述实现的所有特征。当然，应该清楚的是，在任何这种实际实现的开发中，必须做出许多特定于实现的判定，以实现开发者的特定目标，诸如服从与系统有关的以及与商业有关的约束，其中这些约束在各种实现中各不相同。此外，应该清楚的是，这种开发工作可能既复杂而又耗时，但是对于本领域中受益于本公开的那些普通技术人员来说，却将是常规任务。图1A概念性地示出动态和色度可变透射率装置的第一典型实施例，诸如动态增益平坦化滤波器100。虽然下文中的说明是在图1A和图1B中所示动态增益平坦化滤波器100的实施例的背景下做出的，但是本专利技术并不受如此限制。在可选实施例中，可变透射率装置100可以是本领域中的那些普通技术人员已知的多种光学元件中的一种。例如，可变透射率装置100可以是用于控制波分复用系统中信道功率的信道均衡器、马赫-曾德滤波器、迈克逊干涉仪等等。动态增益平坦化滤波器100的第一典型实施例包括第一和第二光学传输介质101，102。在一个实施例中，第一和第二光学传输介质101、102是波导。虽然不是本专利技术的实践所必需的，但是第一光学信号可以通过非互易性器件110中的第一端口105进入动态增益平坦化滤波器100。在一个实施例中，非互易性器件110是循环器101，正如本领域中的那些普通技术人员所了解的，该循环器可以通过使用具有高维尔德常数的材料形成，非互易性器件110可以被光学耦合到波导101上，从而使得第一光学信号可以被传递到波导101，然后通过第一光耦合器120中的第一端口115进入动态增益平坦化滤波器100。但是，在可选实施例中，第一光学信号可以不通过非互易性器件110就进入动态增益平坦化滤波器100。虽然不是本专利技术的实践所必需的，但是沿着波导102传播的第二光学信号可以通过第一光耦合器120中的第二端口125进入动态增益平坦化滤波器100。在一个实施例中，第一光学信号和第二光学信号(如果有)是波分复用光学信号。第一光耦合器120可以将第一和第二光学信号分离和/或结合以形成两个信号分量，这两个部件分别被传送到波导101、102的上支路和下支路125、130。例如，如果没有第二光学信号通过波导102被提供给动态增益平坦化滤波器100，则第一光耦合器120将第一信号分离为两个信号分量 和 其中R是第一光耦合器120的分光比。这两个信号分量， 和 分别被传送到上支路和下支路125、130。在一个实施例中，至少一部分上支路和下支路125、130是波导。例如，上支路125可以是波导。再例如，下支路130的第一部分133(1-2)可以是波导。下支路130的第一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤光学信号的方法，包括：接收至少一个输入光学信号；利用所述至少一个输入光学信号形成第一和第二光学信号；利用多个非波导光电相位调节器修正所述第一光学信号的至少一部分；以及通过将所述第一光学信号，包括所述第一光学信号的被修正的至少一部分，与所述第二光学信号结合，形成输出光学信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：特里V克拉普，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]