一种改善CWDMAWG光学指标的阵列波导光栅结构制造技术

本发明专利技术涉及光通信技术领域，提供了一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构；目前用于数通模块的CWDM需要具有较大带宽、较小的外形尺寸和通道损耗，但是基于平坦光谱AWG的设计理论，单模输入/输出条件下的CWDM AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损在AWG设计参数的选取上是相互矛盾的，如何兼顾这几个参数指标，对设计人员是一个挑战，尤其是应用于数据通信模块里的CWDM AWG器件，需要严格满足模块封装的外形和尺寸要求，这样对设计参数的选择又额外增加了约束条件，因此找到一个简单易行的设计方法，在不明显改动CWDM器件外形尺寸的条件下，拓宽CWDM器件的输出波导的宽度，改善AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损等指标。AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损等指标。AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损等指标。

【技术实现步骤摘要】
一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构


[0001]本专利技术涉及光通信
，特别是涉及一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构。

技术介绍

[0002]随着大数据、云计算时代的来临，各种社交网络、高清晰度视频的运用变得越来越普及，这导致数据中心带宽需求量爆炸性地增长，作为数据传输媒介的光纤资源将变得越来越紧张。若重新铺设光纤将涉及到挖地沟、架空、埋管道等一系列问题，给城市建设带来麻烦，并且铺设光纤工期长，往往需要几个月时间，期间还需要大量的人力资源，成本会很高。如何选取成本低廉，可靠性高的网络系统，将是通信行业必须面对的问题。而低成本、承载业务灵活的CWDM技术解决了目前光纤资源紧张的的问题。它不必新增光纤和抛弃过去设备，可利用现有资源，完成大规模数据传输的业务。
[0003]CWDM是在发送端利用光复用器将不同波长的光组合到一根光纤中进行传输；在链路的接收端，利用解复用器将组合在一起的光分解后通过不同的光纤，分别送给不同的接收机。因此只需两根光纤就可以传输多路信号，极大增加光纤的传输容量，提高了光纤资源的利用率。波分复用器件是波分复用系统的重要组成部分，为了确保波分复用系统的性能，对波分复用器件提出了的基本要求，主要是插入损耗小，隔离度大，带内平坦，带外插入损耗变化陡峭，温度稳定性好，尺寸小等。波分复用器件根据用途分为分波器与合波器。合波器就是将不同光源波长的信号结合在一起，经一根光纤输出的器件；反之分波器就是将同一根光纤送来的多波长信号分解为若干个波长分别输出的器件。
[0004]目前用于数通模块的CWDM需要具有较大带宽、较小的外形尺寸和通道损耗。但是基于平坦光谱AWG的设计理论，单模输入/输出条件下的CWDM AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损在AWG设计参数的选取上是相互矛盾的。如何兼顾这几个参数指标，对设计人员是一个挑战。尤其是应用于数据通信模块里的CWDM AWG器件，需要严格满足模块封装的外形和尺寸要求，这样对设计参数的选择又额外增加了约束条件。因此找到一个简单易行的设计方法，在不明显改动CWDM器件外形尺寸的条件下，同时改善AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损等指标，是一个待解决的关键问题。
[0005]鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对以上缺陷或改进需求，目前用于数通模块的CWDM需要具有较大带宽、较小的外形尺寸和通道损耗。但是基于平坦光谱AWG的设计理论，单模输入/输出条件下的CWDM AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损在AWG设计参数的选取上是相互矛盾的。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：
[0008]第一方面，一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构，包括输入波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导和输出波导，其中，输入波导、输入平板波导、阵列波导、
输出平板波导和输出波导依次耦合连接，具体的：
[0009]所述输出波导的宽度被拓宽到预设参数值。
[0010]优选的，逐一设定AWG所要适配的光信号的中心波长，并在每一中心波长下预先设定输出波导的宽度、波导层折射率、包层折射率，进一步计算各输出波导宽度条件下，0阶模到4阶模的等效折射率；
[0011]在所述0阶模到4阶模的等效折射率均大于等于预设的包层折射率时的，所述等效折射率对应的输出波导宽度支持0阶模到4阶模。
[0012]优选的，在选中的中心波长为1.303um，预设的输出波导的宽度、波导层折射率、包层折射率分别为4.4um、1.47004和1.44784时，所述第一波导宽度为11.4um。
[0013]优选的，当输出波导宽度大于所述第一波导宽度，所述输出波导宽度支持0阶模到4阶模。
[0014]优选的，对于选中的中心波长，设定初始的输出波导宽度为所述第一波导宽度，在所述第一波导宽度基础上逐渐增大所述输出波导宽度，直到相邻通道串扰出现与设定值相差最小，此时的输出波导宽度为第二波导宽度；所述第二波导宽度为所述设定值下的最优工作波形。
[0015]优选的，所述最优工作波形包括：
[0016]Insertion Loss、0.5dB Bandwidth、1dB Bandwidth、3dB Bandwidth和Ripple中的一个或者多个参数为所述设定值下的最优值。
[0017]优选的，在所述选中的中心波长为1.33um时，所述第二波导宽度为13+0.1um。
[0018]优选的，在所述输出波导包括多个通道时，各个通道分别对应一中心波长，则所述逐一设定AWG所要适配的光信号的中心波长与所述各个通道所对应的中心波长一一对应。
[0019]优选的，光信号在输入平板波导处发散后进入阵列波导。
[0020]优选的，光信号在输出平板波导汇聚后从阵列波导输出。
[0021]本专利技术提供了一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构，在不明显改动CWDM器件外形尺寸的条件下，同时改善AWG的带宽、相邻通道串扰和通道插损等指标。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构的0阶模折射率变化示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构的1阶模折射率变化示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构的2阶模折射率变化示意图；
[0027]图5是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构的3阶模折射率变化示意图；
[0028]图6是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构的4阶模折射率变化示意图；
[0029]图7是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构输出波导宽度4.4um的情况下0阶模输出光谱示意图；
[0030]图8是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构输出波导宽度4.4um的情况下1阶模输出光谱示意图；
[0031]图9是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构输出波导宽度4.4um的情况下0阶模与1阶模叠加后的实际输出光谱示意图；
[0032]图10是本专利技术实施例提供的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构输出波导宽度4.4um的情况下0阶模与1阶模叠加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构，其特征在于，包括输入波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导和输出波导，其中，输入波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导和输出波导依次耦合连接，具体的：所述输出波导的宽度被拓宽到预设参数值。2.根据权利要求1所述的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构，其特征在于，所述预设参数值的获取具体包括：逐一设定AWG所要适配的光信号的中心波长，并在每一中心波长下预先设定输出波导的宽度、波导层折射率、包层折射率，进一步计算各输出波导宽度条件下，0阶模到4阶模的等效折射率；在所述0阶模到4阶模的等效折射率均大于等于预设的包层折射率时的，所述等效折射率对应的输出波导宽度支持0阶模到4阶模，即得到所述预设参数值。3.根据权利要求2所述的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构，其特征在于，在选中的中心波长为1.303um，预设的输出波导的宽度、波导层折射率、包层折射率分别为4.4um、1.47004和1.44784时，第一波导宽度为11.4um。4.根据权利要求3所述的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构，其特征在于，当输出波导宽度大于所述第一波导宽度，所述输出波导宽度支持0阶模到4阶模。5.根据权利要求2所述的一种改善CWDM AWG光学指标的阵列波导光栅结构，其特征在于，对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迪，吴凡，张博，罗勇，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：