[發(fā)明專利]一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711067882.3
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107861194B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設計）人: 陳開鑫;宋倩倩
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G02B6/28
• 分類號: G02B6/28
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

1.一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，N和M均為自然數，其特征在于，各通道包括：輸入通道、輸出通道、M個延遲線單元和M+1個光開關單元，輸入通道與輸出通道之間的M個延遲線單元和M+1個光開關單元相間排列；還包括：輸入直波導，轉換光傳輸方向的半圓弧波導，以及連接輸入直波導和半圓弧波導的彎曲波導；

所述半圓弧波導的另一端接第一個光開關單元的第二輸入端，所述第一個光開關單元的第一輸入端置空；所述第一個光開關單元的第一輸出端接第一個延遲線單元的內圓弧波導，所述第一個光開關單元的第二輸出端接第一個延遲線單元的外圓弧波導；

M+1個光開關單元中的第M+1個光開關單元的第一輸入端接M個延遲線單元中的第M個延遲線單元的內圓弧波導，所述第M+1個光開關單元的第二輸入端接第M個延遲線單元的外圓弧波導；

M大于1時，M+1個光開關單元中的第i個光開關單元的第一輸入端接M個延遲線單元中的第i-1個延遲線單元的內圓弧波導，所述第i個光開關單元的第二輸入端接第i-1個延遲線單元的外圓弧波導，所述第i個光開關單元的第一輸出端接第i個延遲線單元的內圓弧波導，所述第i個光開關單元的第二輸出端接第i個延遲線單元的外圓弧波導；

其中，1i≤M。

2.根據權利要求1所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，各光開關單元為MZI結構，包括：兩個輸入端口、兩條干涉臂以及兩個輸出端口；連接于兩個輸入端口與兩條干涉臂之間的輸入定向耦合器、連接于兩個輸出端口與兩條干涉臂之間的輸出定向耦合器；還包括設置于兩條干涉臂各自正上方的金屬電極、分別連接于金屬電極兩端的金屬引線以及金屬引腳，所述金屬電極與金屬引腳通過金屬引線相連接；各金屬電極的兩側設置有空氣槽。

3.根據權利要求2所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，所述輸入定向耦合器與輸出定向耦合器各自包含一對輸入彎曲波導與一對輸出彎曲波導；輸入定向耦合器還包括：連接于該輸入定向耦合器的一對輸入彎曲波導與一對輸出彎曲波導之間的輸入定向耦合核心部分；輸出定向耦合器還包括：連接于該輸出定向耦合器的一對輸入彎曲波導與一對輸出彎曲波導之間的輸出定向耦合核心部分。

4.根據權利要求3所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，所述金屬電極的電阻率大于金屬引腳與金屬引線的電阻率，所述金屬引腳和金屬引線的寬度大于金屬電極的寬度。

5.根據權利要求1所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，各延遲線單元的外圓弧波導為延遲線，內圓弧波導為參考延遲線，對應延遲線單元外圓弧波導和內圓弧波導的長度差為該延遲線單元的延遲量。

6.根據權利要求4所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，所述M+1個光開關單元與M個延遲線單元均為單模波導。

7.根據權利要求6所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，所述M個延遲線單元采用芯層和包層折射率差為0.75％的SiO₂材料實現。

8.根據權利要求6所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，所述M個延遲線單元采用芯層和包層折射率差為1.5％的SiO₂材料實現。

9.根據權利要求6所述的一種N通道M位集成光波導可調諧延遲線，其特征在于，所述M個延遲線單元采用芯層材料為Si₃N₄與包層材料為SiO₂材料實現。