[發明專利]基于級聯交織器的寬帶波長帶寬可調濾波器

有效

• 申請號: 201710259336.3
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107065073B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 姜新紅;張紅霞;張永;邱辭源;蘇翼凱
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種基于級聯交織器的寬帶波長帶寬可調濾波器，包括：至少兩個級聯的交織器，每級交織器都由微環輔助MZI構成，其中：用于實現波長和帶寬的調節以及互補光譜的切換的第一級交織器的兩個單環的一臂的一端作為輸入端，另一端與用于實現波長調節以及互補光譜的切換的第二級交織器的無π相移的一臂的一端相連；第二級交織器的無π相移的一臂的另一端為輸出端。本發明具有寬帶(如20nm)內單一諧振峰，方形濾波譜，寬帶內波長連續可調且帶寬連續可調的優點。

技術領域

本發明涉及的是一種光纖通信領域的技術，具體是一種基于級聯交織器的寬帶波長帶寬可調濾波器。

背景技術

硅基光子器件具有強模場束縛特性和與CMOS工藝相兼容的優點，是集成光路的理想選擇。硅基光子器件主要包括濾波器、調制器、光開關、路由器和探測器等。在可重構光分插復用中，四個重要的特性是CDCG(colorless無色，directionless無方向，contentionless無阻塞和gridless無柵格)。為了實現無色和無柵格，需要設計寬帶波長帶寬可調的光濾波器，該器件需要具有四個特性：寬帶內單一諧振峰，方形濾波譜，寬帶內波長連續可調，帶寬連續可調。

經過對現有技術的檢索發現，Piero Orlandi等人發表在2014年Journal ofLightwave Technology，第32卷第5期的論文“Photonic integrated filter with widelytunable bandwidth”實現了基于2環輔助馬赫曾德干涉儀(MZI)的帶寬可調濾波器，然而該濾波器中心波長調節范圍較小，寬帶(20nm)內有多個諧振峰。

發明內容

本發明針對現有技術不能進行濾波器帶寬的調節以及對AWG對工藝誤差敏感等缺陷，提出一種基于級聯交織器的寬帶波長帶寬可調濾波器，具有寬帶(如20nm)內單一諧振峰，方形濾波譜，寬帶內波長連續可調且帶寬連續可調的優點。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括至少兩個級聯的交織器，每級交織器都由微環輔助MZI構成，其中：用于實現波長和帶寬的調節以及互補光譜的切換的第一級交織器的兩個單環的一臂的一端作為輸入端，另一端與用于實現波長調節以及互補光譜的切換的第二級交織器的無π相移的一臂的一端相連；第二級交織器的無π相移的一臂的另一端為輸出端。

通過設計合適的參數，微環輔助MZI可以實現方形濾波譜。通過兩級交織器的波長調節和光譜切換功能實現濾波器的波長連續調節。通過第一級交織器的帶寬調節功能實現濾波器的帶寬連續調節。兩級交織器的信道選擇功能使得在寬帶范圍內(如20nm)該濾波器只有一個諧振峰。為了實現更大帶寬范圍內的單一諧振峰，可以級聯三級或以上交織器。

技術效果

與現有技術相比，本發明具有寬帶(如20nm)內單一諧振峰，方形濾波譜，波長連續可調，帶寬連續可調的特點，且器件尺寸小，控制簡單，功耗低。

附圖說明

圖1為基于級聯交織器的可調濾波器示意圖；

圖2為用微環輔助MZI結構實現的可調濾波器結構；

圖3為可調濾波器六種工作狀態光譜示意圖；

圖4為可調濾波器仿真光譜圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實施例包括：兩個級聯的交織器，其中：第一級交織器由2環輔助MZI實現波長帶寬調節，第二級交織器由2環輔助MZI實現波長調節。