[發明專利]硅基多波長光源及其實現的方法

有效

• 申請號: 201410618176.3
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104297854B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 邱英;肖希;王磊;陳代高;李淼峰
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙)11221
• 代理人: 魏殿紳,龐炳良

技術領域

本發明涉及光通信領域的集成光學結構，具體涉及硅基多波長光源及其實現的方法。

背景技術

在波分復用無源光網絡和密集波分復用系統中，需要多波長光源，目前的多波長光源主要是分布反饋激光器，半導體激光器等，這些傳統多波長光源系統復雜、體積龐大、成本較高，波長間隔難以調控。

集成光學器件由于具有緊湊的結構，近年得到高速的發展，尤其是硅基集成光器件，目前已有多種硅基集成光器件達到應用的標準，其具有結構緊湊、功耗低等諸多優點，如果能夠利用硅基集成光器件制作硅基多波長光源，將可以有效解決傳統多波長光源系統復雜、體積龐大、成本較高以及波長間隔難以調控的問題，而利用這種硅基多波長光源的集成光學通信系統必然是未來的發展趨勢，但目前無商用的硅基集成多波長光源。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何利用硅基集成光器件制作硅基多波長光源，以解決傳統多波長光源系統復雜、體積龐大、成本較高以及波長間隔難以調控的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種硅基多波長光源，包括由n個濾波長度不同的硅基微環組件Ri并聯組成的硅基微環組以及多路復用器、光放大器、光耦合器和偏振控制器；

所述光放大器將輸入光放大復合后的光信號發送給所述光耦合器；所述光耦合器的tap端輸出一部分所述光信號，剩余光信號傳輸給所述偏振控制器；所述偏振控制器控制所述剩余光信號輸入硅基微環組的偏振狀態；所述硅基微環組將從偏振控制器105方向接收的雜散光過濾形成n個不同波長的光傳輸給所述多路復用器；所述多路復用器對所述n個不同波長的光進行復合，并輸入所述光放大器；所述光放大器放大復合后的光信號，并發送給所述光耦合器；所述光耦合器的tap端將所述光信號一部分輸出多波長激光，剩余光信號經所述偏振控制器輸入硅基微環組，如此循環往復；

其中,n為大于等于1的正整數；i為小于等于n的正整數。

在上述硅基多波長光源中，所述硅基微環組件Ri包括一個硅基微環和包裹在硅基微環上形成的熱電阻；

所述硅基微環具有上下話路型微環諧振腔，并與兩個直波導耦合形成輸入Add端和輸出Drop端，其中Add端通過輸入耦合單元連接上話路，Drop端通過輸出耦合單元連接下話路。

在上述硅基多波長光源中，每個所述硅基微環的諧振波長λ為：

其中R為硅基微環半徑，n_eff(λ)為微環的有效折射率，m為硅基微環中諧振模式的級數。

在上述硅基多波長光源中，在所述光放大器和所述光耦合器之間設置一個起偏器，使光耦合器輸出線偏振光。

本發明還提供了一種硅基多波長光源實現的方法，步驟如下：

硅基微環組接收雜散光，并過濾形成n個不同波長的光傳輸給多路復用器；多路復用器對所述n個不同波長的光進行復合后輸入光放大器；光放大器放大復合后的光信號并發送給光耦合器；光耦合器的tap端將所述光信號一部分輸出多波長激光，剩余光信號傳輸給偏振控制器；偏振控制器控制所述剩余光信號再次輸入硅基微環組的偏振狀態。

本發明利用硅基微環集成硅基多波長光源，使該硅基多波長光源具有集成光學器件結構緊湊、功耗低等諸多優點，簡化了多波長光源的復雜系統，減小了多波長光源體積，降低了其制作成本，同時由于光源的波長數量由微環數量決定，硅基多波長光源的波段范圍由光放大器的增益范圍決定，這樣就可以根據需求靈活運用，除此之外本發明還做到了利用熱光效應控制中心波長及波長間隔。

附圖說明

圖1為本發明提供的硅基多波長光源的結構圖；

圖2為本發明中硅基微環組件的結構示意圖；

圖3為利用本發明輸出激光為線偏振光實施例的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作出詳細的說明。

如圖1所示，本發明提供的硅基多波長光源包括一個由n(n≥1)個濾波長度不同的硅基微環組件Ri(i≤n)并聯組成的硅基微環組101以及多路復用器102(MUX)、光放大器103(OA)、光耦合器104(OC)和偏振控制器105(PC)；