[發(fā)明專利]波分復(fù)用器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310056462.4
• 申請日: 2023-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN116094647A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍昱潔;付鑫;楊林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): H04J14/02
• 分類號(hào): H04J14/02;G02B6/293
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張博

1.一種波分復(fù)用器，其特征在于，包括：

輸入光波導(dǎo)，用于輸入待處理的包含多個(gè)波長的光信號(hào)；

馬赫曾德爾干涉儀模塊，包括：

第一馬赫曾德爾干涉儀，

第二馬赫曾德爾干涉儀，輸入端口與所述第一馬赫曾德爾干涉儀的第一輸出端口連接；以及

第三馬赫曾德爾干涉儀，輸入端口與所述第一馬赫曾德爾干涉儀的第二輸出端口連接；

輸出波導(dǎo)模塊，包括多個(gè)輸出光波導(dǎo)；

其中，所述第一馬赫曾德爾干涉儀、第二馬赫曾德爾干涉儀及第三馬赫曾德爾干涉儀均包括第一多模波導(dǎo)和第二多模波導(dǎo)，所述第一多模波導(dǎo)的長度大于所述第二多模波導(dǎo)的長度，所述馬赫曾德爾干涉儀模塊為二級(jí)濾波器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)以使包含多個(gè)波長的所述光信號(hào)發(fā)生干涉進(jìn)而分別從多個(gè)所述輸出光波導(dǎo)輸出，以實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用器，其特征在于，所述第一多模波導(dǎo)和所述第二多模波導(dǎo)的長度與所述波分復(fù)用器的自由光譜區(qū)范圍相關(guān)，其中，響應(yīng)于所述第一多模波導(dǎo)和所述第二多模波導(dǎo)的長度的改變，所述第一馬赫曾德爾干涉儀、所述第二馬赫曾德爾干涉儀及所述第三馬赫曾德爾干涉儀的自由光譜區(qū)范圍的值分別發(fā)生變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用器，其特征在于，所述第一馬赫曾德爾干涉儀、第二馬赫曾德爾干涉儀及第三馬赫曾德爾干涉儀均還包括：

第一相移臂，包括依次連接的第一模式轉(zhuǎn)換器、第二模式轉(zhuǎn)換器和所述第一多模波導(dǎo)，其中，所述光信號(hào)在所述第一相移臂中經(jīng)所述第一模式轉(zhuǎn)換器由基模模式轉(zhuǎn)換為一階模模式，所述光信號(hào)在所述第一相移臂中經(jīng)所述第二模式轉(zhuǎn)換器由所述一階模模式轉(zhuǎn)換為所述基模模式，以使所述光信號(hào)以所述基模模式在所述第一多模波導(dǎo)中傳輸；以及

第二相移臂，包括依次連接的第三模式轉(zhuǎn)換器、所述第二多模波導(dǎo)、第四模式轉(zhuǎn)換器，其中，所述光信號(hào)在所述第二相移臂中經(jīng)所述第三模式轉(zhuǎn)換器由所述基模模式轉(zhuǎn)換為所述一階模模式，以使所述光信號(hào)以所述一階模模式在所述第二多模波導(dǎo)中傳輸，所述光信號(hào)經(jīng)所述第四模式轉(zhuǎn)換器由所述一階模模式轉(zhuǎn)換為所述基模模式。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波分復(fù)用器，其特征在于，所述第一馬赫曾德爾干涉儀、第二馬赫曾德爾干涉儀及第三馬赫曾德爾干涉儀均還包括：

第一彎曲定向耦合器，通過布線單模波導(dǎo)與所述第一相移臂和所述第二相移臂相連；以及

第二彎曲定向耦合器，通過所述布線單模波導(dǎo)與所述第一相移臂和所述第二相移臂相連；

其中，所述第一彎曲定向耦合器和所述第二彎曲定向耦合器用于使所述光信號(hào)合束并發(fā)生干涉。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波分復(fù)用器，其特征在于，所述第一彎曲定向耦合器和所述第二彎曲定向耦合器均包括兩個(gè)輸入端口、兩個(gè)同心圓弧結(jié)構(gòu)波導(dǎo)以及兩個(gè)輸出端口，其中所述第一彎曲定向耦合器的兩個(gè)所述同心圓弧結(jié)構(gòu)波導(dǎo)的弧心與所述第二彎曲定向耦合器的兩個(gè)所述同心圓弧結(jié)構(gòu)波導(dǎo)的弧心關(guān)于水平方向?qū)ΨQ，所述第一彎曲定向耦合器和所述第二彎曲定向耦合器的分光比均為50:50，實(shí)現(xiàn)工藝容差。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波分復(fù)用器，其特征在于，所述第一模式轉(zhuǎn)換器和所述第二模式轉(zhuǎn)換器以所述第一模式轉(zhuǎn)換器和所述第二模式轉(zhuǎn)換器的連接點(diǎn)為中心鏡像設(shè)置，所述第一模式轉(zhuǎn)換器、所述第二模式轉(zhuǎn)換器、所述第三模式轉(zhuǎn)換器和所述第四模式轉(zhuǎn)換器均包括輸入單模波導(dǎo)和輸出多模波導(dǎo)，所述輸入單模波導(dǎo)和所述輸出多模波導(dǎo)形成波導(dǎo)耦合區(qū)，所述波導(dǎo)耦合區(qū)用于所述光信號(hào)的模式轉(zhuǎn)換，其中，所述輸入單模波導(dǎo)的寬度與所述布線單模波導(dǎo)的寬度相等，所述輸出多模波導(dǎo)與所述第一多模波導(dǎo)和所述第二多模波導(dǎo)的寬度相等。