[發明專利]用于減輕波導-波導不對稱的多段耦合器

有效

• 申請號: 200880102024.0
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN101779150A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: B·E·利特爾;陳偉
• 申請（專利權）人: 英飛聶拉股份有限公司
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/125;G02B6/13
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張政權

1.一種與波長無關的多段光耦合器，包括：

第一光耦合器，其包括被第一間隙分開的第一波導對，所述第一波導對限定 第一耦合區域；

第二光耦合器，其包括被第二間隙分開的第二波導對，所述第二波導對限定 第二耦合區域；

第三光耦合器，其包括被第三間隙分開的第三波導對，所述第三波導對限定 第三耦合區域，所述第一、第二、和第三間隙彼此不相同，從而所述第一、第二、 和第三耦合器具有不同的凈耦合值；

第一微分相格，其提供在所述第一光耦合器和第二光耦合器之間，所述第一 微分相格包括第一和第二波導，并且在所述第一微分相格的第一光導和第二光導中 傳播的各第一光信號之間賦予第一微分相移；以及

第二微分相格，其提供在所述第二光耦合器和第三光耦合器之間，所述第二 微分相格包括第一和第二波導，并且在所述第二微分相格的第一光導和第二光導中 傳播的各第二光信號之間賦予第二微分相移；

其中所述微分相格的微分相移以及每個耦合區域的耦合值被選定，使得對于 設計的功率分束比而言所述與波長無關的多段光耦合器的波長與制造敏感度達到 最小。

2.如權利要求1所述的與波長無關的多段光耦合器，其特征在于，第一和第 二微分相格中的每一個都具有第一波導分支和第二波導分支，所述第一波導分支具 有第一路徑長度且所述第二波導分支具有第二路徑長度，其中所述第一路徑長度大 于所述第二路徑長度。

3.如權利要求2所述的與波長無關的多段光耦合器，其特征在于，所述第一 路徑長度和所述第二路徑長度之差小于在所述第一波導分支和第二波導分支中穿 行的光信號的一個波長。

4.如權利要求1所述的與波長無關的多段光耦合器，其特征在于，對于1530 nm與1570nm之間的波長而言，在所述第一、第二、和第三光耦合器中的每一者 的第一波導和第二波導之間的不對稱介于±30nm的情況下，所述光耦合器的歸一 化交叉-端口功率的偏差離期望的功率分束比不到2％。

5.一種用于制造與波長無關的多段光耦合器的方法，所述方法包括如下步 驟：

計算第一和第二微分相移以及第一、第二、和第三凈耦合值，所述第一、第 二、和第三凈耦合值彼此不相同；以及

形成具有第一凈耦合值的第一光耦合器，所述第一光耦合器包括被第一間隙 分開的第一波導對；

形成具有第二凈耦合值的第二光耦合器，所述第二光耦合器包括被第二間隙 分開的第二波導對；

形成具有第三凈耦合值的第三光耦合器，所述第三光耦合器包括被第三間隙 分開的第三波導對，所述第一、第二、和第三間隙彼此不相同；

在所述第一和第二光耦合器之間形成第一微分相格，所述第一微分相格包括 第一和第二波導，并且在所述第一微分相格的第一光導和第二光導中傳播的各第一 光信號之間賦予第一微分相移；以及

在所述第二和第三光耦合器之間形成第二微分相格，所述第二微分相格包括 第一和第二波導，并且在所述第二微分相格的第一光導和第二光導中傳播的各第二 光信號之間賦予第二微分相移；

其中所述微分相格的微分相移以及每個耦合區域的耦合值被選定，使得對于 設計的功率分束比而言所述與波長無關的多段光耦合器的波長與制造敏感度達到 最小。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述形成第一和第二微分相格的 步驟包括：形成具有第一波導分支和第二波導分支的第一和第二微分相格中的每一 者，所述第一波導分支具有第一路徑長度，并且所述第二波導分支具有第二路徑長 度，其中所述第一路徑長度大于所述第二路徑長度。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述計算第一微分相移的步驟包 括：將所述第一微分相格的第一路徑長度和第二路徑長度之差計算為小于在所述第 一微分相格的第一和第二波導分支中穿行的第一光信號的一個波長，并且所述計算 第二微分相移的步驟包括：將所述第二微分相格的第一路徑長度和第二路徑長度之 差計算為小于在所述第二微分相格的第一和第二波導分支中穿行的第二光信號的 一個波長。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，對于1530nm與1570nm之間的 波長而言，在形成所述第一、第二、和第三光耦合器中的每一者的耦合區域的第一 波導和第二波導之間的不對稱介于±30nm的情況下，所述光耦合器的歸一化交叉- 端口功率的偏差離期望的功率分束比不到2％。