[发明专利]双偏振阵列波导光栅

说明书

技术领域

本公开涉及阵列波导光栅(AWG)，其用作用于多路分用(demultiplexing)输入束的1×N多路分用器(demultiplexer)，更具体地，涉及具有2N个输出的1×N多路分用器，其中，第一组N个输出用于输出横向电(TE)偏振的光束，第二组N个输出用于输出横向磁(TM)偏振的光束。

背景技术

阵列波导光栅(AWG)是通常使用的光学装置类型，其用于将输入束多路分用至N个输出束(即，1×N多路分用器)，其中，N个输出束中的每个包括不同的光波长。典型的AWG包括输入端口、输入板、波导阵列、输出板和N个输出端口。波导阵列通常包括具有递增地不同的长度的多个弯曲波导。在此，输入端口耦合至输入板的第一端，输入板的第二端耦合至波导阵列的第一端，波导阵列的第二端耦合至输出板的第一端，且输出板的第二端(即输出表面)耦合至N个输出端口。

在操作期间，输入板经由输入端口接收输入束，且将输入束在波导阵列的波导之间进行分配。波导将对应的光束(即光束的部分)传播至输出板的第一端，每个所述对应的光束包括多个波长。在此，由于波导的递增地不同的长度而将相位延迟(phase delay)引至每个光束。由于递增地不同的长度，由波导阵列的波导引入的相位延迟在波导之间不同，并且依赖波长(即对于每个波长是不同的)。

在经由波导阵列传播光束之后，光束在输出板内的传播导致形成对应于多个光波长中的每个干涉图样。由于由波导阵列的波导引入的相位延迟依赖波长，所以干涉图样依赖波长(即，对于多个波长中的每个波长，干涉图样是不同的)。干涉图样导致在输出板的第二端处形成相长干涉点(points of constructive interference)。在此，多个波长中的每个波长可在输出板的输出端处具有不同的相长干涉点。N个输出端口布置在对应于多个光波长中的每个的相长干涉点处。这允许N个输出端口中的每个输出端口接收更大量的具有特定波长的光(例如，相对于在输出端口处所接收的其他光波长)，并且提供N个输出束中的对应的输出束。阵列波导光栅通常设计用于光的单偏振(即TE偏振光或TM偏振光)。

发明内容

根据一些可行的实施例，一种1×N多路分用器可包括：输入板，用以将包括一个或多个光波长的输入束在波导阵列的多个波导之间分配，其中，所述一个或多个光波长中的光波长可以包括横向电(TE)偏振光和横向磁(TM)偏振光；波导阵列，用以经由所述多个波导将多个束传播到输出板，其中，所述多个束由在输入板内的输入束到所述多个波导的分配形成；输出板，用以导致一组N个TE偏振束和一组N个TM偏振束基于在输出板内的所述多个束之间的干涉而形成，其中，所述一组N个TE偏振束中的TE偏振束可包括所述光波长的TE偏振光，并且其中，所述一组N个TM偏振束中的TM偏振束可包括所述光波长的TM偏振光；以及耦合至输出板的一组N个TE输出端口和一组N个输出端口，其中，所述一组N个TE输出端口中的TE输出端口可以接收所述一组N个TE偏振束中的TE偏振束，以及其中，所述一组N个TM输出端口中的TM输出端口可以接收所述一组N个TM偏振束中的TM偏振束。

根据一些可行的实施例，一种光学设备可包括：输入板，用以将包括一个或多个光波长的输入束在波导阵列的多个波导之间分配，其中，所述一个或多个光波长中的光波长可包括横向电(TE)偏振光和横向磁(TM)偏振光；波导阵列，用以经由所述多个波导将多个束传播到输出板，其中，所述多个束可以通过输入板基于输入束在所述多个波导之间的分配而形成；输出板，用以基于在输出板内的所述多个束之间的干涉而形成一组N个TE偏振束和一组N个TM偏振束，其中，一组TE偏振束中的TE偏振束可以包括所述光波长的TE偏振光，并且其中，一组TM偏振束中的TM偏振束可以包括所述光波长的TM偏振光；以及一组输出端口，其耦合至输出板以输出所述一组TE偏振束和所述一组TM偏振束，其中，所述一组输出端口中的第一子组输出端口可以输出一组TE偏振束，并且所述一组输出端口中的第二子组输出端口可以输出一组TM偏振束，其中，第一子组输出端口可以与第二子组输出端口不同。