[發(fā)明專利]一種光分插復(fù)用裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910363089.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111865471B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 米光燦;冀瑞強(qiáng);李彥波
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;G02B6/12
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱;駱蘇華

本申請實施例公開了一種光分插復(fù)用裝置及其控制方法，用劃分波段的方式降低了微環(huán)的半徑要求，降低微環(huán)濾波器的制造難度，從而提升光分插復(fù)用裝置的可靠性。光分插復(fù)用裝置包括：濾波單元、波帶分合波單元、輸入端、輸出端以及下載端和/或上載端。其中，濾波單元中包括多個微環(huán)濾波器，濾波單元與波帶分合波單元連接；波帶分合波單元，用于根據(jù)輸入光信號的波長，將輸入光信號輸入其所屬波段對應(yīng)的微環(huán)濾波器，一個波段對應(yīng)至少一個微環(huán)濾波器，每一個微環(huán)濾波器的諧振波長各不相同；濾波單元，用于將目標(biāo)光信號從輸入端耦合至下載端和/或從上載端耦合至輸出端，目標(biāo)光信號是指輸入光信號中波長等于微環(huán)濾波器的諧振波長的光信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及集成光子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光分插復(fù)用裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著集成光子技術(shù)的發(fā)展，微環(huán)諧振腔(microring resonator，MRR)結(jié)構(gòu)開始被用于構(gòu)建光分插復(fù)用器(optical add drop multiplexer，OADM)。具體來說，由于MRR的諧振波長和微環(huán)波導(dǎo)的有效折射率兩者之間具有線性關(guān)系，因此利用熱光效應(yīng)或者電光效應(yīng)改變MRR中微環(huán)波導(dǎo)的有效折射率，從而改變其諧振波長，從而實現(xiàn)可調(diào)諧的光分插復(fù)用器(tunable OADM，TOADM)。

TOADM應(yīng)用于波分復(fù)用(wavelength division multiplexing，WDM)網(wǎng)絡(luò)時，要求MRR的諧振波長的可調(diào)諧范圍達(dá)到約40nm，以覆蓋全C波段。目前，通常采用的TOADM使用一個或者多個具有相同波導(dǎo)尺寸和半徑的微環(huán)級聯(lián)構(gòu)成微環(huán)上下載波濾波器，并通過基于熱光效應(yīng)的相位控制器(phase shifter，PS)改變微環(huán)波導(dǎo)的有效折射率從而覆蓋全C波段。

由于MRR的可調(diào)諧范圍由自由波長區(qū)間(free spectral range，F(xiàn)SR)決定，而FSR與微環(huán)半徑成反比例關(guān)系。即微環(huán)半徑越小，F(xiàn)SR越大。因此，對于覆蓋全C波段的TOADM來說，其微環(huán)半徑足夠小才能獲得覆蓋全C波段的FSR。這樣的微環(huán)半徑尺寸對微環(huán)制造工藝的穩(wěn)定性和可靠性要求極高，增加了微環(huán)制造難度。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)上述技術(shù)缺陷，本申請實施例提供了一種光分插復(fù)用裝置及其控制方法，使用劃分波段的方式降低對微環(huán)濾波器FSR要求，減小微環(huán)半徑，降低微環(huán)濾波器的制造難度，提升光分插復(fù)用裝置的可靠性。

第一方面，本申請實施例提供了一種光分插復(fù)用裝置，所述光分插復(fù)用裝置為集成光芯片，包括：濾波單元、波帶分合波單元、輸入端、輸入端以及上載端和/或下載端。其中，所述濾波單元包括多個微環(huán)濾波器，濾波單元與波帶分合波單元連接，波帶分合波單元分別與輸入端、輸入端、上載端和/或下載端連接；波帶分合波單元，用于根據(jù)輸入光信號的波長，將輸入光信號輸入其所屬波段對應(yīng)的微環(huán)濾波器，一個波段對應(yīng)至少一個微環(huán)濾波器，每一個微環(huán)濾波器的諧振波長各不相同，輸入光信號包括輸入端和/或上載端的光信號，例如輸入光信號可以為輸入端的光信號，也可以為上載端的光信號，還可以同時包括輸入端和上載端的光信號；濾波單元，用于將目標(biāo)光信號從輸入端耦合至下載端，和/或，將目標(biāo)光信號從上載端耦合至輸出端，目標(biāo)光信號是指輸入光信號中波長等于微環(huán)濾波器的諧振波長的光信號；波帶分合波單元，還用于輸出耦合至輸出端和/或下載端的目標(biāo)光信號。

在從上述第一方面中，通過劃分不同的波段，并且利用濾波單元中不同波段對應(yīng)的微環(huán)濾波器對光信號進(jìn)行濾波，容易理解，將波段進(jìn)行劃分后可以減小每一個波段對應(yīng)的波長范圍，此時，對各個波段的光信號采用各自的微環(huán)濾波器進(jìn)行濾波時，可以降低對微環(huán)濾波器FSR的要求，可以使用微環(huán)半徑較大的微環(huán)濾波器，從而降低微環(huán)濾波器的制造難度，提升光分插復(fù)用裝置的可靠性。

需要說明的是，第一方面提供了三種方案的光分叉復(fù)用裝置，即僅包括上載端，僅包括下載端，或者包括上載端和下載端。后續(xù)為簡化說明，光分插復(fù)用裝置中輸入端和輸出端之間的連接結(jié)構(gòu)稱為輸入-輸出端或者輸入-輸出通道；同樣，上載端和下載端之間的連接結(jié)構(gòu)稱為上載-下載端或上載-下載通道。