[發明專利]一種稀疏波分復用、解復用器及收發一體的稀疏波分裝置

在審

• 申請號: 202110057791.1
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN114764166A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 張國瑞;文玥;張文斗
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 郭放;許偉群

本申請提供了一種稀疏波分復用器、稀疏波分解復用器及收發一體的稀疏波分裝置，將波導、布拉格光柵、空氣槽以及波導總線集成在一張基片上，通過將波導、布拉格光柵合理分布在空氣槽的兩側，以利用布拉格光柵對不同波長的光信號的反射作用，實現對多路光信號的復合，以及對由多路光信號復合而成的復合光信號的解復合。本申請所提供的稀疏波分復用器、稀疏波分解復用器以及收發一體的稀疏波分裝置的集成度高，而且，光信號在復合或者解復合的過程中均在空氣槽中進行傳播，由于空氣槽所提供的傳播環境對光信號的模式無要求，因此，光信號在傳播的過程中無需更改模式，可以保證光信號的模式不被破壞。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，尤其涉及一種稀疏波分復用器、復用器及收發一體的稀疏波分裝置。

背景技術

隨著互聯網的普遍使用，為了滿足迅猛增長的通信需求，使用光纖通信來提高光信號的傳輸速率，從而在相同的時間內傳輸更多路數的光信號。通常一條光纖只用于傳輸一路光信號，如果需要傳輸多路光信號，就需要敷設多條光纖。為了減少光纖數量，可以利用波分復用(wavelength division multiplexing，WDM)在發送端將多路光信號匯合在一起，形成復合光信號在一條光纖內傳輸，并在接收端先對復合光信號進行解復合，重新得到每一路光信號，再對每一路光信號進行處理。

WDM包括稀疏波分復用(coarse wavelength division multiplexing，CWDM)和密集波分復用(dense wavelength division multiplexing，DWDM)，其中，CWDM的調制激光采用非冷卻激光，即電子調諧，因此成本更低，具有更廣泛的應用前景。CWDM裝置包括兩部分復用器和解復用器，復用器和解復用器可以利用薄膜濾波片分別實現光信號的復合和解復合，在復用器和解復用器中設置多個薄膜濾波片，每個薄膜濾波片只允許指定波長的光信號通過，反射其余的光信號，這樣，就可以通過多個薄膜濾波片的配合實現多路光信號的復合，以及將復合光信號分離為多個光信號。但是，由于多個薄膜濾波片為空間光學分立器件，集成度較低，因此封裝后的尺寸較大，造成光信號在復用器和解復用器中的光程較長，光場發散明顯，光信號的傳播質量較差。

為了解決上述問題，利用光子集成回路(Photonic Integrated Circuit，PIC)技術來增加器件的集成度，即將若干光器件集成在一片基片上，構成一個整體，器件之間以波導連接，形成具有特定功能的光路。例如在基片上設置級聯多個波導光柵濾波器來實現CWDM裝置的復用器和解復用器，每個波導光柵濾波器由多模波導和布拉格光柵組成，不同波導光柵濾波器之間也通過波導連接，由此，光信號在各個波導光柵濾波器中傳輸的過程中，都需要經過波導的傳輸，由于波導僅允許指定模式的光信號通過，容易丟失其它模式的光信號，因此，光信號在每個波導光柵濾波器中傳輸時需要經過多次模式的轉換，容易造成光信號模式的破壞，從而令CWDM裝置無法與模分復用裝置兼容。

發明內容

本申請提供了一種稀疏波分復用器、解復用器及收發一體的稀疏波分裝置，以實現在利用波導提高各器件的集成度的基礎上，光信號在各器件的傳輸過程中無需轉換模式，從而保護光信號的模式。

第一方面，本申請提供了一種稀疏波分復用器，所述稀疏波分復用器包括：基片、第一波導、第一布拉格光柵、第二波導、空氣槽和波導總線；

所述第一波導、所述第一布拉格光柵、所述第二波導、所述空氣槽和所述波導總線均集成于所述基片上；

所述第一波導用于傳輸第一光信號，所述第二波導用于傳輸第二光信號，其中，所述第一光信號與所述第二光信號具有不同的波長；

所述第一布拉格光柵設置于所述第二波導與所述空氣槽之間，

所述第一光信號和所述第二光信號經所述第一布拉格光柵和所述空氣槽進入所述波導總線。