[發明專利]一種平坦化濾波器及其構成的Mux、Demux濾波器

在審

• 申請號: 201811646422.0
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109541753A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 朱云鵬;田斌;王宗旺;夏曉亮
• 申請（專利權）人: 杭州芯耘光電科技有限公司
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及光通信技術領域，具體涉及一種平坦化濾波器及其構成的Mux、Demux濾波器。一種平坦化濾波器，包括Cell單元，Cell單元包括2個MMI光功分器、3個方向耦合器和4組干涉臂，2個MMI光功分器和3個方向耦合器按照順序MMI?DC?DC?MMI?DC由4組干涉臂連接，其中MMI表示MMI光功分器，DC表示方向耦合器，每組干涉臂包括兩個長度不同的干涉臂，順序中第一個MMI光功分器的端口1或端口3為合波出射或入射端口且作為Cell單元的In端口，順序中最后一個方向耦合器的端口2以及端口4為分波入射或出射口，且分別作為Cell單元的Out1端口以及Out2端口。本發明的實質性效果是：本發明優化了網格濾波器的方向耦合器，從而實現了高性能的MUX和DEMUX網格濾波器。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，具體涉及一種平坦化濾波器及其構成的Mux、Demux濾波器。

背景技術

隨著當今社會通訊技術的發展，各種各樣的通訊過程中產生的數據流量呈現爆炸式的增長。這些數據在數據中心中的傳輸和處理，需要更加高速的載體來滿足流量增長的需求。光纖由于其速率高損耗低，從而成為比電纜更加高效的數據傳輸介質，被越來越廣泛的用在數據中心內部的數據傳輸之中。在光模塊中需要集成相應的光濾波器，實現不同波長光的復用(MUX)和解復用(DEMUX)。對于現有的光子集成的MUX和DEMUX光濾波器，實現的方法大致分為兩大類。第一類是有限沖激響應Finite Impulse response(FIR)濾波器；還有一類是無限沖激響應Infinite Impulse response(IIR)濾波器。FIR濾波器常用于MUX和DEMUX光濾波器的實現，包括陣列波導光柵(Arrayed waveguide grating：AWG)；反射式階梯光柵(Echelle Grating：EDG)；網格濾波器(Lattice Filter)。在光模塊中，由于激光器的輸出波長會有一定的溫漂，濾波器的頻譜響應需要具有平頂化的通帶去契合這種溫漂，實現穩定的MUX和DEMUX功能。與此同時濾波器的插入損耗(Insertion loss:IL)應當盡可能的小，降低光模塊的功耗。而現有的光子集成型的MUX和DEMUX光濾波器，常常使用AWG或者EDG的解決方案。這兩種濾波器實現頻譜響應的平頂化，是以犧牲IL為代價去實現的。傳統的網格濾波器，能夠實現平頂型的通帶，并且并不以犧牲IL為代價。但是由于CWDM在O波段的應用覆蓋的波長寬度大于80nm，傳統的網格濾波器中的方向耦合器常常不能實現如此長的平坦化耦合效率，會增大器件的串擾。

中國專利CN204101770U，公開日2015年1月14日，一種增益平坦濾波器，包括一單光纖頭、一濾光片、一準直透鏡以及一單光纖準直器，所述濾光片固定于所述單光纖頭的出光面且所述濾光片覆蓋所述單光纖頭的光纖纖芯，所述單光纖頭、準直透鏡以及單光纖準直器設于同一水平線上且依次設置，所述單光纖頭與所述準直透鏡間設有一距離d，所述準直透鏡與單光纖準直器設有距離D。通過將濾光片固定于單光纖頭的通光面上，使得濾光片尺寸可以大大減小，因此，濾光片的價格更低，大大降低了器件成本。通過設置隔離器芯實現光路的濾波和反向隔離，且產品體積小，成本低。但其不能解決目前濾波器頻譜響應的平頂化以犧牲IL為代價的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前濾波器頻譜響應的平頂化以犧牲IL為代價的技術問題。提出了一種由馬赫-岑德爾干涉儀級聯構成的濾波單元的平坦化濾波器及其構成的Mux、Demux濾波器。