[發(fā)明專利]基于雙環(huán)諧振腔的可調(diào)光學(xué)陷波濾波器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710176298.1
• 申請日: 2007-10-24
• 公開（公告）號: CN101196596A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建勝;鄭錚;薛超敏;李昕;樊惠隆;張揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G02B6/28
• 分類號: G02B6/28;H04B10/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可調(diào)諧的、具有較高品質(zhì)因子的光學(xué)陷波濾波器，其特征在于該濾波器由輸入波導(dǎo)、耦合波導(dǎo)、輸出波導(dǎo)、固定環(huán)形波導(dǎo)、可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)、下載波導(dǎo)和上傳波導(dǎo)所組成，頻率分量豐富的光信號通過輸入波導(dǎo)輸入到濾波器結(jié)構(gòu)中，在通過耦合波導(dǎo)時，輸入的光信號耦合進(jìn)環(huán)形波導(dǎo)制成的兩個環(huán)形諧振腔，其中滿足諧振條件的光信號在諧振腔內(nèi)形成諧振，最終在下載波導(dǎo)端輸出，實現(xiàn)了本地信號的下載；其余頻率分量的光信號由于不滿足諧振條件，沿著輸出波導(dǎo)輸出，傳往遠(yuǎn)端節(jié)點；對于本地上傳的光信號在上傳波導(dǎo)端輸入，光信號經(jīng)由耦合波導(dǎo)耦合進(jìn)環(huán)形波導(dǎo)，一部分頻率分量滿足諧振條件在環(huán)形波導(dǎo)內(nèi)形成諧振，這部分信號最終在輸出端輸出，實現(xiàn)了本地信號的上傳；考慮到此濾波器結(jié)構(gòu)中的對稱性，任一端口都可作為信號的輸入端口，其余三個端口分別實現(xiàn)其它相應(yīng)的功能；耦合波導(dǎo)由傳輸波導(dǎo)的一部分與環(huán)形波導(dǎo)的一部分構(gòu)成，在耦合區(qū)內(nèi)，兩波導(dǎo)之間的距離應(yīng)能夠保證足夠的耦合度，同時兼顧結(jié)構(gòu)的可加工性；兩個環(huán)形波導(dǎo)處在同一個平面內(nèi)，并且相鄰放置，兩者之間的間隙應(yīng)小于一個波長。

2.一種用于權(quán)利要求1所述的光學(xué)陷波濾波器的工作波長的可調(diào)諧性的實現(xiàn)方法，其特征在于在固定環(huán)形波導(dǎo)的內(nèi)部放置由折射率可調(diào)的材料組成的可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)，利用外部條件的改變調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)的折射率，由于周圍材料的介電特性的改變使得外部固定環(huán)形波導(dǎo)的有效折射率發(fā)生變化，從而使得濾波器的工作波長改變。

3.權(quán)利要求1中所述可調(diào)光學(xué)陷波濾波器結(jié)構(gòu)中兩個環(huán)形波導(dǎo)的位置關(guān)系，其特征是兩者形狀相同，放置在同一個平面內(nèi)，易于使用平面波導(dǎo)加工技術(shù)進(jìn)行制作。由于較大的間隙使得可調(diào)諧范圍顯著降低，因而兩個環(huán)形波導(dǎo)之間的間隙應(yīng)不大于一個波長，以實現(xiàn)一定的可調(diào)諧范圍，兩者密接時可以實現(xiàn)最大的可調(diào)諧范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)陷波濾波器的可調(diào)諧性的實現(xiàn)方法，其特征是可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)由電光材料制成，在可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)的外圍放置電極，通過電極改變可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)周圍的電場從而改變固定環(huán)形波導(dǎo)的折射率，實現(xiàn)對濾波器工作波長的調(diào)諧。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)陷波濾波器的可調(diào)諧性的實現(xiàn)方法，其特征是可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)由溫光材料制成，在可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)的外圍放置加熱裝置，通過改變可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)周圍的溫度改變固定環(huán)形波導(dǎo)的折射率，從而實現(xiàn)對濾波器工作波長的調(diào)諧。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)陷波濾波器的可調(diào)諧性的實現(xiàn)方法，其特征是可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)由磁光材料制成，在可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)的外圍放置磁場裝置，通過改變可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)周圍的磁場改變固定環(huán)形波導(dǎo)的折射率，從而實現(xiàn)對濾波器工作波長的調(diào)諧。

7.權(quán)利要求1中所述的提高光學(xué)陷波濾波器品質(zhì)因子Q的實現(xiàn)方法，其特征是通過調(diào)節(jié)內(nèi)部可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)的材料或者尺寸，使得可調(diào)節(jié)環(huán)形波導(dǎo)的諧振波長與固定環(huán)形波導(dǎo)的某一階諧振波長相同，此時輸入的光信號在兩個環(huán)形波導(dǎo)內(nèi)同時形成諧振，增加了輸出端口處工作頻率信號的衰減度，提高了濾波器的抑制度，從而提高了陷波濾波器的品質(zhì)因子。