[發(fā)明專(zhuān)利]一種上下載濾波器、光分插復(fù)用器以及波長(zhǎng)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010018395.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113093338B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德烈亞·梅洛尼;弗朗切斯科·莫里凱蒂;馬茲亞·米拉尼;冀瑞強(qiáng);米光燦;張澤岑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司;米蘭理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/293
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/293
• 代理公司: 深圳市深佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種上下載濾波器、光分插復(fù)用器以及波長(zhǎng)控制方法。在一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)中，一種上下載濾波器包括第一波導(dǎo)、第二波導(dǎo)以及多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)。其中，第一波導(dǎo)包括輸入端口和輸出端口，第二波導(dǎo)包括上載端口和下載端口。多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)的一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)與第一波導(dǎo)耦合，多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)的另一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)與第二波導(dǎo)耦合。多個(gè)級(jí)聯(lián)的波導(dǎo)的每個(gè)環(huán)形波導(dǎo)上設(shè)置有電極，多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)中除其中一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)外的至少一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)上設(shè)置有損耗調(diào)節(jié)器，損耗調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)內(nèi)的插損。在使用損耗調(diào)節(jié)器的過(guò)程中避免了與第一波導(dǎo)耦合的環(huán)形波導(dǎo)出現(xiàn)臨界耦合的情況，保證了第一波導(dǎo)中信號(hào)的正常傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種上下載濾波器、光分插復(fù)用器以及波長(zhǎng)控制方法。

背景技術(shù)

波分領(lǐng)域常用的光分插復(fù)用器(Optical Add/Drop Multiplexer，OADM)通常有空間光學(xué)和波導(dǎo)型兩類(lèi)。相對(duì)而言，波導(dǎo)型OADM具有成本更低和集成度更高的優(yōu)勢(shì)。

波導(dǎo)型OADM包括多個(gè)級(jí)聯(lián)的上下載濾波器(Add/Drop Filter，ADF)。上下載濾波器是光纖密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，可以實(shí)現(xiàn)特定波長(zhǎng)或特定波長(zhǎng)組合在主光纖鏈路中的上波和下波。現(xiàn)有的一種上下載濾波器包括第一波導(dǎo)、第二波導(dǎo)以及位于第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)之間的多個(gè)微環(huán)。第一波導(dǎo)包括輸入端口和輸出端口，第二波導(dǎo)包括上載端口和下載端口。在第一波導(dǎo)與第一微環(huán)的耦合位置處設(shè)置有可調(diào)耦合器(Tunable Coupler，TC)，TC用于調(diào)節(jié)第一波導(dǎo)與第一微環(huán)之間的耦合系數(shù)。在調(diào)節(jié)上下載濾波器的工作波長(zhǎng)之前通常需要通過(guò)調(diào)節(jié)上述耦合系數(shù)來(lái)阻斷第二波導(dǎo)的上波或下波，并在工作波長(zhǎng)的調(diào)節(jié)結(jié)束后再通過(guò)調(diào)節(jié)上述耦合系數(shù)恢復(fù)第二波導(dǎo)的上波或下波。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種上下載濾波器、光分插復(fù)用器以及波長(zhǎng)控制方法。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種上下載濾波器。該濾波器包括第一波導(dǎo)、第二波導(dǎo)以及多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)。第一波導(dǎo)包括輸入端口和輸出端口。第二波導(dǎo)包括上載端口和下載端口。多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)的其中一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)與第一波導(dǎo)耦合，多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)的其中另一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)與第二波導(dǎo)耦合。每個(gè)環(huán)形波導(dǎo)上設(shè)置有電極。多個(gè)級(jí)聯(lián)的環(huán)形波導(dǎo)中除其中一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)外的至少一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)上設(shè)置有損耗調(diào)節(jié)器，損耗調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)內(nèi)的插損。

在該實(shí)施方式中，在開(kāi)始調(diào)節(jié)上下載濾波器的工作波長(zhǎng)前，可以通過(guò)調(diào)節(jié)至少一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)內(nèi)的插損以阻斷第一波導(dǎo)與第二波導(dǎo)之間的信號(hào)傳輸。由于損耗調(diào)節(jié)器沒(méi)有設(shè)置在與第一波導(dǎo)耦合的環(huán)形波導(dǎo)上，因此在使用損耗調(diào)節(jié)器的過(guò)程中避免了與第一波導(dǎo)耦合的環(huán)形波導(dǎo)出現(xiàn)臨界耦合的情況，保證了第一波導(dǎo)中信號(hào)的正常傳輸。

在一些可能的實(shí)施方式中，多個(gè)環(huán)形波導(dǎo)中至少兩個(gè)環(huán)形波導(dǎo)的周長(zhǎng)不同。由于周長(zhǎng)不同的環(huán)形波導(dǎo)對(duì)應(yīng)不同的自由譜范圍(free spectral range，F(xiàn)SR)，因此，多個(gè)半徑不同的環(huán)形波導(dǎo)通過(guò)游標(biāo)效應(yīng)擴(kuò)展了上下載濾波器的FSR。

在一些可能的實(shí)施方式中，上下載濾波器還包括控制器，控制器用于通過(guò)控制至少一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)上的損耗調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)至少一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)內(nèi)的插損。在該實(shí)施方式中，提供了一種控制損耗調(diào)節(jié)器的具體實(shí)現(xiàn)方式，提高了本方案的實(shí)用性。

在一些可能的實(shí)施方式中，控制器還用于通過(guò)控制每個(gè)環(huán)形波導(dǎo)上電極的溫度或電壓，以調(diào)節(jié)每個(gè)環(huán)形波導(dǎo)的諧振波長(zhǎng)。在該實(shí)施方式中，提供了兩種調(diào)節(jié)每個(gè)環(huán)形波導(dǎo)的諧振波長(zhǎng)的實(shí)現(xiàn)方式，提高了本方案的擴(kuò)展性。

在一些可能的實(shí)施方式中，在第一波導(dǎo)與其中一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)的耦合位置上設(shè)置第一可調(diào)耦合器(Tunable Coupler，TC)，并且在第二波導(dǎo)與其中另一個(gè)環(huán)形波導(dǎo)的耦合位置上設(shè)置第二可調(diào)耦合器。又或者，第一可調(diào)耦合器和第二可調(diào)耦合器也可以只保留二者中的其中一個(gè)。其中，第一可調(diào)耦合器以及第二可調(diào)耦合器的耦合系數(shù)可調(diào)，從而可以微調(diào)上下載濾波器的帶寬以及帶內(nèi)隔離度，優(yōu)化了上下載濾波器的性能。