[發明專利]一種基于相位調制切趾光柵的窄帶濾波器

有效

• 申請號: 201810341745.2
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108646346B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 邱暉曄;冒鑫;蘇玉霞
• 申請（專利權）人: 龍巖學院
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 江麗嬌;曾敬

本發明公開了一種基于相位調制切趾光柵的窄帶濾波器，其輸入單模波導經輸入漸變波導與非對稱漸變定向耦合器相連接，非對稱漸變定向耦合器與彎曲輸出波導相連接，實現反射信號輸出；非對稱漸變定向耦合器右端上端口和反對稱多模波導切趾光柵左端相連接，反對稱多模波導切趾光柵右端依次經輸出漸變波導與輸出單模波導相連接，實現直通端信號輸出。本發明光柵反射信號的提取采用非對稱漸變定向耦合器，容差大，插損小；通過對光柵齒與波導間間隔調節，實現窄帶寬可調；多模波導只支持兩個模式，避免其它模式的耦合而產生的串擾；通過對光柵相位的調節實現切趾，實現了高邊帶抑制比的光柵濾波器，極大地提高了光柵濾波器的性能。

技術領域

本發明涉及光柵濾波器領域，特別是涉及一種基于相位調制切趾光柵的窄帶濾波器。

背景技術

21世紀以來，隨著集成電路的飛速發展，晶體管特征尺寸不斷減小，高速信息在電互連傳遞時不可避免的遭遇了速度、帶寬和功耗等方面的一系列瓶頸。基于硅光子學的片上光互連為這一技術難題提供了一種可行的解決方案，信息的交換將在光的傳輸層上直接進行。近年來，集成光學器件特別是硅基集成光電子器件的發展十分迅速，硅基集成光電子器件儼然已經成為集成光學器件發展很重要的研究方向，各種新型的光學器件被不斷被報道出來。

窄帶光濾波器作為光互連的一個核心功能器件，可靈活地實現不同信號的分離、上路和下路，是密集波分復用光網絡非常重要的一個環節。學者們對窄帶硅基濾波器進行了一系列的探索，雖然基于微環和F-P腔的濾波器具有窄的帶寬，但受其本身FSR的限制，限制了波分復用的波段范圍。此外，均勻的光柵受旁瓣影響對相鄰通道串擾比較大，當前報道的反對稱結構的多模波導光柵，要實現窄帶寬，需要增加波導寬度，因而波導支持的模式也將大大增加，這會引起一些不必要的模式串擾。因此，研究實現基于硅基波導光柵的切趾型窄帶濾波器具有很大的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相位調制切趾光柵的窄帶濾波器，能夠實現結構簡單、工藝簡單、帶寬窄、插損小以及高的邊帶抑制比的切趾型光柵濾波器。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于相位調制切趾光柵的窄帶濾波器，其特征在于：包括輸入單模波導、輸出單模波導、非對稱漸變定向耦合器、輸入漸變波導、輸出漸變波導、彎曲波導和反對稱多模切趾波導光柵；所述輸入單模波導右端口和所述輸入漸變波導左端口相連接，所述輸入漸變波導右端口和所述非對稱漸變定向耦合器左端上端口相連接，所述非對稱漸變定向耦合器左端下端口和所述彎曲輸出波導相連接，實現反射信號下路；所述非對稱漸變定向耦合器右端上端口和所述反對稱多模波導切趾光柵左端相連接，所述反對稱多模波導切趾光柵(6)右端經所述輸出漸變波導(9)與所述輸出單模波導(10)相連接。

進一步地，所述非對稱漸變定向耦合器包括第一漸變波導和第二漸變波導；所述第一漸變波導為只支持兩個模式的多模波導，從左側向右側逐漸變寬，所述第二漸變波導左側為單模波導，從左側向右側逐漸變窄。

進一步地，所述非對稱漸變定向耦合器包括第一漸變波導，第二漸變波導，實現將第一漸變波導中反向傳輸的TE₁模轉化為第二漸變波導的TE₀模，然后下路到彎曲輸出波導。

進一步地，所述反對稱多模切趾波導光柵包括多模波導、均勻光柵和相位調制切趾光柵；所述多模波導的寬度只支持兩個模式，所述均勻光柵的周期和占空比都保持不變，所述相位調制的切趾光柵的相位沿光傳播方向調制與所述均勻的光柵的相位呈高斯型變化。