[發(fā)明專利]基于閃耀光纖光柵的上下話路器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210103983.2
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102608711A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫曉東;寧提綱;李晶;裴麗;油海東;王春燦;李超;張嬋
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G02B6/34
• 分類號: G02B6/34;G02B6/28;G02B6/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種上下話路器，適用于光纖通信、波分復(fù)用、光器件領(lǐng)域。

背景技術(shù)

以光通信為主要手段的骨干網(wǎng)中信息容量越來越大，各類相關(guān)光器件的性能也大大提升，而且成本在進一步降低。波分復(fù)用技術(shù)的引入對光通信系統(tǒng)容量有質(zhì)的提升，但同時對多波長的復(fù)用信號的處理也存在一定難度，首先需要解決的問題就是將所需波長的光信號從復(fù)用信號中分離出來，經(jīng)過一定的處理，或是直接將另外的相同波長光信號加載到原有復(fù)用信號的光路中。這個工作的完成需要用到上下話路器，也被稱為分插復(fù)用器，其工作原理就是基于分離不同波長信號的波分復(fù)用器。

技術(shù)的不斷進步，必然導(dǎo)致器件性能的提升，成本下降，目前的波分復(fù)用器主要分為濾波器型、衍射光柵型、耦合器型和陣列波導(dǎo)光柵型。

基于濾波器的波分復(fù)用器，主要技術(shù)在于濾波器的制作，以介質(zhì)薄膜為例，需要將多層折射率高低相間的薄層疊加在一起，壓制成對波長有選擇性的介質(zhì)薄膜。這種濾波器的插入損耗很低，波長選擇的平坦性也較好，但是薄膜的制作技術(shù)難度大，而且當(dāng)波長數(shù)量增大時，濾波的性能會嚴(yán)重下降，只適用于波長較少的場合。相應(yīng)的中國專利申請200410009560.X、03157491.2、201020648154.9、02147781.7、01244701.3、201020689830.7、02105865.2中所用到的就是基于波長選擇的介質(zhì)薄膜。

基于衍射光柵的波分復(fù)用器的優(yōu)點在于波長選擇性優(yōu)良，相鄰波長的間隔很小，提升了波分復(fù)用的密集度。但其中的衍射光柵的制作難度大，成本高，透鏡及衍射光柵角度的調(diào)整難度大，整個器件體積也很大，與光纖的耦合存在困難，不利于集成。相應(yīng)的中國專利申請02137411.2、02265236.1、02137326.4、02264878.X、02112346.2、02260525.8、02159350.7、03150925.8中用到的關(guān)鍵器件即為衍射光柵。

基于耦合器的波分復(fù)用器，多數(shù)采用熔融拉錐的方法實現(xiàn)波長的分離與整合，由于光纖耦合器技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，以這種方法制作的波分復(fù)用器的穩(wěn)定性優(yōu)良，帶寬較寬，技術(shù)的成熟使其制作過程簡單，但其最大的問題在于對于合波過程的插入損耗過大，這個問題是耦合器的結(jié)構(gòu)決定的，無法改變。相應(yīng)的中國專利申請200920126810.6所用到的結(jié)構(gòu)為耦合器方式的波分復(fù)用器。

基于陣列波導(dǎo)光柵的波分復(fù)用器是以光集成技術(shù)為基礎(chǔ)的平面波導(dǎo)器件，主要的制作技術(shù)是在硅基上沉積一層二氧化硅，以光刻技術(shù)生成所需要的圖案。這種技術(shù)十分有利于多波段、多通道的復(fù)用器，而且體積較小，但對溫度過于敏感，而且通帶內(nèi)的平坦度差。相應(yīng)的中國專利申請201110148539.8、201110127256.5、03143432.0、99119420.9、200510050515.3、03102310.X、03125303.2、200720113050.6、00119305.8、200480030218.6、00136297.6、201110353298.0所用到的結(jié)構(gòu)為陣列波導(dǎo)光柵。

基于以上四類波分復(fù)用器的上下話路器所面臨的問題與其各自組成結(jié)構(gòu)中波分復(fù)用器的固有問題一致，并難以通過采取組合的不同來實現(xiàn)相應(yīng)缺點的改善。單從所提及專利數(shù)量來看，基于陣列波導(dǎo)光柵的波分復(fù)用器最多，原因之一在于其結(jié)構(gòu)相比其它幾類波分復(fù)用器更靈活，結(jié)構(gòu)的些許改變就能夠產(chǎn)生一種新穎的結(jié)構(gòu)。還有就是作為一種較新的結(jié)構(gòu)類型，也更多的引起研究者的興趣，這也正說明了當(dāng)前陣列波導(dǎo)光柵存在的問題，以及解決的方法更加多樣化。

相比較而言，基于耦合器結(jié)構(gòu)的波分復(fù)用器單從專利數(shù)量來看，遠(yuǎn)少于其它三類，原因之一為耦合器的結(jié)構(gòu)簡單，實質(zhì)性的改進措施的提出存在一定困難，而且耦合器的技術(shù)成熟，創(chuàng)新點不足也成為其較難吸引眾人目光的一個因素。基于耦合器的波分復(fù)用器也是四種主要波分復(fù)用器類型中能夠?qū)崿F(xiàn)全光纖化的唯一結(jié)構(gòu)。由于耦合器先天的寬帶特性，要想實現(xiàn)窄帶光信號的分離目前還難以實現(xiàn)，因此要想實現(xiàn)全光纖化的波分復(fù)用器還需要結(jié)合其它類型的選頻器件來輔助實現(xiàn)可控的任意波長信號的分離。