[實(shí)用新型]單纖雙向波分復(fù)用器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620041984.9
• 申請(qǐng)日: 2006-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN200980079Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳谷紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳谷紅
• 主分類號(hào): H04J14/02
• 分類號(hào): H04J14/02;G02B6/13;G02B6/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是一種單纖雙向波分復(fù)用器，屬于集成光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前光纖到戶(FTTH)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在分配上主要采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)方式，下行信號(hào)采用廣播方式，分成完全相同的多路信號(hào)分別傳到各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端(ONU)；上行數(shù)據(jù)傳送則采用時(shí)分多點(diǎn)接入技術(shù)，各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端在分配給它的時(shí)隙內(nèi)順序發(fā)送，光分路器集中數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳向光線路終端。現(xiàn)有單纖雙向波分復(fù)用器存在二個(gè)方面的問(wèn)題：首先，現(xiàn)有器件一般都只是雙信道，如果要用于光纖到戶的電視、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)“三網(wǎng)合一”的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在技術(shù)上有局限性，難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的“單纖雙向”、“三網(wǎng)合一”。其次，現(xiàn)有器件一般是采用傳統(tǒng)的光纖燒結(jié)工藝制作的，產(chǎn)品制作工藝難度較大、穩(wěn)定性和可靠性不夠高，不適合大批量生產(chǎn)，而且集成度低，損耗比較大。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種3段式混合串聯(lián)，單纖雙向三信道結(jié)構(gòu)的波分/解波分復(fù)用器，特別適用于電視、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)“三網(wǎng)合一”的光纖到戶場(chǎng)合。

本實(shí)用新型的方案是設(shè)計(jì)一個(gè)采用硅基沉積二氧化硅的半導(dǎo)體加工技術(shù)和工藝制作的平面光波導(dǎo)，波導(dǎo)光芯沉積于硅基晶圓上，并置于折射率和厚度都不同于光芯的二氧化硅襯墊和覆蓋包層中，其襯墊和覆蓋包層的折射率略小于光芯的折射率，厚度則是光芯厚度的三到五倍；該平面波導(dǎo)光路結(jié)構(gòu)特征是：針對(duì)特定波長(zhǎng)設(shè)計(jì)的前段分離器、中間耦合器和末段分離器組成具有分離、耦合、濾波功能的3段式混合串聯(lián)單纖三信道結(jié)構(gòu)的波分/解波分復(fù)用器。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1由于采用硅基沉積二氧化硅的半導(dǎo)體加工技術(shù)和工藝制作，克服了傳統(tǒng)的光纖燒結(jié)工藝制作的器件在生產(chǎn)工藝和器件性能上存在的穩(wěn)定性和可靠性問(wèn)題，提高了器件的生產(chǎn)效率和性能，使器件適合大批量生產(chǎn)，而且體積小，重量輕，集成度高，成本低。

2由于設(shè)計(jì)采用了3段式混合串聯(lián)，單纖雙向三信道結(jié)構(gòu)，克服了普通單纖雙向雙信道波分復(fù)用器在光纖到戶應(yīng)用上的局限性，擴(kuò)大了器件的應(yīng)用范圍，提高了器件的工作效率。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型有如下附圖：

圖1是本實(shí)用新型平面光波導(dǎo)截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型3段式混合串聯(lián)單纖雙向波分復(fù)用器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1.硅基晶圓，2.襯墊，3.波導(dǎo)光芯，4.覆蓋包層，5.光纖傳輸端口，6.波長(zhǎng)1310nm上行波段數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)用戶端口，7.波長(zhǎng)1490nm下行波段數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)用戶端口，8.波長(zhǎng)1550nm下行波段有線電視廣播信號(hào)用戶端口，9.前段分離器，10.中間耦合器，11.末段分離器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖闡述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式：

本實(shí)用新型是采用硅基沉積二氧化硅的半導(dǎo)體加工技術(shù)和工藝制作而成的，如圖1平面光波導(dǎo)截面結(jié)構(gòu)示意圖所示，由硅基晶圓(1)，襯墊(2)，波導(dǎo)光芯(3)以及覆蓋包層(4)構(gòu)成，其工藝步驟為：1采用化學(xué)氣相沉積法，在硅基晶圓(1)上，沉積襯墊(2)和波導(dǎo)光芯(3)；2利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)形成所設(shè)計(jì)的平面波導(dǎo)光路；3在襯墊(2)和波導(dǎo)光芯(3)的基礎(chǔ)上，再沉積二氧化硅覆蓋包層(4)，經(jīng)過(guò)高溫退火和高壓處理后，完成晶圓的加工；4晶圓切割，裸片拋光打磨，最后完成芯片的封裝。其中波導(dǎo)光芯(3)二氧化硅材料的折射率略大于襯墊(2)和覆蓋包層(4)二氧化硅材料的折射率，而襯墊(2)和覆蓋包層(4)的厚度是波導(dǎo)光芯(3)厚度的3至5倍，以保證光信號(hào)高效率地在波導(dǎo)光芯中傳送。光纖到戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雙向數(shù)據(jù)傳輸：下行用1490nm波長(zhǎng)連續(xù)模式，上行用1310nm波長(zhǎng)突發(fā)模式；光纖到戶系統(tǒng)的有線電視廣播：下行傳輸用1550nm連續(xù)模式。為了實(shí)現(xiàn)光纖到戶系統(tǒng)“單纖雙向”、“三網(wǎng)合一”的功能，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)采用一種3段式混合串聯(lián)，單纖三信道結(jié)構(gòu)的波分/解波分復(fù)用器，如圖2所示。前段分離器(9)設(shè)計(jì)為分離波長(zhǎng)1550nm下行波段的數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)，中間耦合器(10)設(shè)計(jì)為耦合波長(zhǎng)1310nm上行波段的數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)，末段分離器(11)設(shè)計(jì)為分離波長(zhǎng)1490nm下行波段的有線電視廣播信號(hào)。通過(guò)器件的光纖傳輸端口(5)，將所有光纖到戶需要傳送的電視、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)一根光纖在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行雙向傳輸；通過(guò)器件的用戶端口(6)，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送波長(zhǎng)1310nm上行波段數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)；通過(guò)用戶端口(7)，接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)1490nm下行波段數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)；通過(guò)用戶端口(8)接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)1550nm下行波段有線電視廣播信號(hào)。這些端口組成了單纖雙向波分復(fù)用器的四個(gè)輸入、輸出雙向信號(hào)接口。