[发明专利]基于双环谐振腔的可调光学色散补偿器

权利要求书

1.一种可调的光学色散补偿器，该色散补偿器由输入波导、耦合波导、输出波导、固定环形波导、可调节环形波导所组成。频率分量丰富的光信号通过输入波导输入到滤波器结构中，在通过耦合波导时，光信号耦合进环形波导，环形波导在本结构中的作用是形成光学环形谐振腔，其中满足谐振条件的光信号在环形波导内形成谐振。这部分光信号的相位受谐振腔结构的影响，当谐振腔的结构、折射率等参数发生改变时，谐振频率光信号的相位响应相应发生改变，实现对谐振频率光信号的相位响应的调节，同时幅度响应保持不变。其余频率分量的光信号由于不满足谐振条件，其相位响应与幅度响应都将不受影响地沿着输出波导输出，传往远端节点。耦合波导部分由部分传输波导与环形波导的一部分构成。在耦合区内，两环形波导之间的距离应较小，以保证有足够的耦合度，但同时还要兼顾结构的可加工性。在结构中，环形波导作为光学谐振腔，两个环形波导处在同一个平面内且相邻放置，其中尺寸较小的环形波导实现对固定环形波导内部等效折射率的调节，以实现色散补偿器的色散补偿范围的可调谐性。当两环形波导之间的间隙较大时，会显著降低可调谐范围，因而在实际加工技术允许的条件下，应该尽量减小两者之间的间隙。两者之间的间隙应小于一个波长，以实现明显的可调节性。

2.一种用于权利要求1所述的光学色散补偿器的工作波长的色散补偿范围的实现方法。其特征在于在固定环形波导的内部放置由折射率可调的材料组成的可调节环形波导，利用外部条件的改变可调节环形波导的折射率。由于周围材料的介电特性的改变影响了固定环形波导中的模式和场分布，进而使环形波导的有效折射率发生变化，环形波导的谐振波长和自由谱范围发生改变，同时改变了色散补偿器结构对输入光信号中不同频率分量的相位响应，实现了补偿器色散补偿范围的调谐。

3.权利要求1中所述可调色散补偿器结构中两个环形波导的位置关系。其特征是两者形状相同，放置在同一个平面内，易于使用平面波导加工技术进行制作。由于较大的间隙使得可调谐范围显著降低，因而组成两个谐振腔的两个环形波导之间的间隙应不大于一个波长，以实现一定的可调谐范围。

4.根据权利要求2所述的可调色散补偿器的可调谐性的实现方法一。其特征是可调节环形波导由电光材料制成，在可调节环形波导的外围放置电极，通过电极改变可调节环形波导周围的电场从而改变环形波导的折射率，实现对色散补偿器补偿范围的调谐。

5.根据权利要求2所述的可调色散补偿器的可调谐性的实现方法二，其特征是可调节环形波导由温光材料制成，在可调节环形波导的外围放置加热装置，通过改变可调节环形波导周围的温度改变微盘的折射率，实现对色散补偿器补偿范围的调谐。

6.根据权利要求2所述的可调色散补偿器的可调谐性的实现方法三，其特征是可调节环形波导由磁光材料制成，在可调节环形波导的外围放置磁场装置，通过改变可调节环形波导周围的磁场改变微盘的折射率，实现对色散补偿器补偿范围的调谐。

7.权利要求1中所述的提高色散补偿器补偿范围的实现方法四，其特征是通过调节内部可调节环形波导的材料或者尺寸，使得可调节环形波导的谐振波长与固定环形波导的某一阶谐振波长相同，此时输入的光信号在两个环形波导内同时形成共振，从而极大的提高了色散补偿器的色散补偿范围。