[發明專利]同側耦合反饋式可調光學微腔延時器

有效

• 申請號: 201910085992.5
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN109581595B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 呂亮;肖鴻晶;孫立;唐述林;周俊峰;王德輝;向榮;俞本立;桂華僑;劉建國;裴國超;王煥欽
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王闖;葛莉華

本分案申請涉及光延時器領域，現有的芯片可集成型的光延時器系統復雜度高，多個微腔耦合狀態同步調節困難。針對上述問題，本分案公開了一種同側耦合反饋式可調光學微腔延時器，包括光信號輸入端、光信號輸出端、光學微腔、耦合器件、第一耦合器和第二耦合器，第一耦合器的端口A與光信號輸入端相連，端口B通過耦合器件與光學微腔耦合，端口C與第二耦合器的端口C相連，第二耦合器的端口A通過耦合器件與光學微腔耦合，端口B與光信號輸出端相連。本分案利用反饋機制將出射光反饋并注入光學微腔的腔內，增加了光信號傳輸的有效路徑以及額外色散的可調延時，系統復雜度低，延時效果好，可通過對反饋條件的控制，進一步調節延時效果，從而達到延時可調。

本申請為申請號201610255740.9、申請日2016年4月20日、發明名稱“反饋式可調光學微腔延時方法及延時器”的分案申請。

技術領域

本發明涉及光延時器領域，具體為一種同側耦合反饋式可調光學微腔延時器。

背景技術

光延時器作為一種光無源器件在通訊領域和相控陣雷達領域都發揮著重要作用。在光通訊時分復用系統中，光延時器用于產生高比特率的復用信號和實現光緩沖區，減少分組丟失，提高通訊系統的性能；在相控陣雷達中，光延時器在減少天線陣列重量，提高雷達分辨率、識別能力、解決多目標成像、抗電磁干擾、簡化結構等方面具有巨大的優勢。

光延時器的傳統光路一般采用增加光路長度的方式得到合適的延時，以獲得預期的延時效果。

近年來，隨著現代通訊系統和相控陣雷達系統對系統尺寸、功耗等方面的要求不斷提高，芯片可集成型的光延時器成為了目前光延時系統的主要研究方向。但是，光延時器的尺寸直接限制了延時器中所能獲得的光路長度，導致芯片可集成型的光延時器除了利用傳統光路的延時方式外還需進一步利用額外色散造成的延時。這種類型的光延時器通常集成光學微諧振腔(簡稱光學微腔)，利用其對光波的諧振效應，使光波在環形腔內往返多次傳輸從而對光波產生一定的延時，此外，芯片的延時器件要求在微小的頻率范圍內需產生較大的相位突變，才能獲得較好的延時效果，因此高品質系數(Q)的回音壁模式光學微腔成為目前芯片可集成型光延時器的首選。但是傳統光路下單個光學微腔Q值有限，因此研究者逐步發展采用串聯光學微腔或者耦合光學微腔波導的形式來獲得更長的延時，通常通過合理設計微環腔結構和級聯一定數目的微環腔就可以達到對延時量的良好控制，如中國專利公開號CN101881859A和CN101576634的發明專利申請所描述的設計，但是無論光延時器采用何種級聯方案必然帶來光延時器的復雜程度的急劇增加，均進一步提高了延時系統對光源的功率要求，并且需要面臨對多個微腔耦合狀態進行同步調節和控制的技術難題，同時必然大幅度增加光延時器的封裝難度，影響光延時器在工業界的大規模應用。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種結構簡單，無須級聯多個光學微腔的反饋式可調光學微腔延時方法及延時器。

為實現以上技術目的，本發明的技術方案是：

一種反饋式可調光學微腔延時方法，光信號通過耦合器件注入光學微腔并從光學微腔耦合輸出，輸出的光信號再次通過耦合器件重新注入光學微腔后并從光學微腔最終輸出，從而實現對光信號的延時。

該延時方法具備以下優點：

利用反饋機制將出射光反饋并注入光學微腔腔內，增加了光信號傳輸的有效路徑以及額外色散的可調延時，在不增加系統復雜度的情況下改善了光學微腔延時器的效果；同時能夠通過對反饋條件的控制，進一步調節光學微腔延時器的延時效果，從而達到光學微腔延時器的可調。

作為優選，所述光信號兩次注入光學微腔從光學微腔的同一位置注入；同一位置耦合，耦合結構簡單。

作為優選，所述光信號兩次注入光學微腔從光學微腔的不同位置注入；不同位置耦合，耦合部分調節更加靈活多變。

為實現上述延時方法，本發明提供一種反饋式可調光學微腔延時器，技術方案包括兩種：