[發明專利]一種集成化可重構光插分復用器

有效

• 申請號: 201611066424.3
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106788864B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 耿敏明
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;G02B6/293
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 陳劍鋒

本發明揭示了一種集成化可重構光插分復用器，其包括：輸入波導，輸出波導，分路上載波導，可重構分路信號上載單元，總信號上載波導，總信號上載單元，主信道波導，可重構分路信號下載單元，以及分路下載波導。該集成化可重構光插分復用器整體性能好，通道的插入損耗低，通道間功率均勻，保證上載信號與下載信號之間的隔離度，提高上載以及下載信號的性能，同時其結構依然緊湊。

技術領域

本發明涉及一種應用于光通信、光網絡等領域的可重構光插分復用器，尤其涉及一種基于絕緣體上硅材料的集成化可重構光插分復用器。

背景技術

隨著通信技術的發展和通信網絡的擴大，光通信網絡逐漸成為承載和傳遞通信信息的主力軍。光插分復用器(OADM)是光通信網絡中的核心部件和設備。隨著光網絡向智能化方向發展，光插分復用器也向智能化、可重構的方向演進，即所謂的可重構光插分復用器(ROADM)。ROADM位于多節點光纖通信網絡的中間節點處，其基本功能是可以有選擇性的從光纖中下載某個或某些光信道到本地，同時有選擇性的上載本地用戶發往其他節點用戶的信號進入光纖信道，而不影響其他波長信道的傳輸，保持光域的透明性。

目前，ROADM已經逐漸取代傳統的OADM，成為光網絡的核心部件和設備。設計集成化的ROADM器件是提高ROADM設備性能、降低成本的有效途徑。但是，目前商用的ROADM大多采用以光柵為色散元件、液晶點陣作為濾波器的技術方案，該方案的優點是濾波的波形可以通過軟件控制，缺點是光柵的尺寸較大，使得器件封裝的體積較大，影響設備的小型化和集成化；同時分立元件之間的對準難度大，封裝成本高。集成化的ROADM已經有報道，有的在二氧化硅波導上制作，有的在硅脊型波導上制作，以二氧化硅波導與硅脊型波導制作的ROADM的面積都比較大，達到平方厘米量級。硅納米線波導具有體積小、集成度高、性能優越、制備工藝兼容性好等特點。基于硅納米線波導的諧振腔具有結構緊湊、濾波性能良好、功能靈活多樣等特點，特別適合用于設計大規模光子集成回路或大規模光電集成回路。

目前，已有用硅納米線波導諧振腔設計集成化ROADM的報道，主要以可調諧的可調諧上下載濾波器結構作為基本單元搭建多信道的ROADM。目前已報道的基于硅納米線波導諧振腔結構的ROADM主要以采用交叉結構的可調諧上下載濾波器作為其基本單元。采用交叉結構的可調諧的上下載濾波器結構如圖3所示，即利用諧振腔的濾波特性來實現信號的上載或下載，通過調諧諧振腔的有效腔長來調諧上載或下載的信號波長。但采用圖3結構時，ROADM中存在多個波導的交叉點，信號通過交叉點時會發生散射和反射，引起信號的損傷和信道串擾，即使通過優化，每個交叉點的損傷仍在0.3～0.8dB。由于ROADM是多信道器件，不同信道的信號經過的交叉點個數是不同的，因此不同信道的信號的功率相差可達1.5～3.5dB，造成信號質量變差；采用圖3結構時，由于不同方向的信號間沒有通過隔離器隔離，濾波后的殘余信號會成為串擾源，造成上載的殘余信號對下載信號的串擾，以及輸入的殘余信號對輸出信號的串擾；由于上載和下載信號使用同一個諧振腔，從原理上，單環諧振腔只能保證某一個方向(上載方向或下載方向)的性能比較好，另一個方向的性能較差，采用雙環或多環結構可以解決這個問題，但是其制備難度要增加不少。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的上述缺陷，提供一種集成化可重構光插分復用器，其結構緊湊，性能好，器件引入的插入損耗小，不同信道的信號功率差別小，上下載信號之間的串擾小。