[发明专利]一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器

说明书

本发明公开了一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，包括衬底，在衬底上设置有依次连接的第一级定向耦合结构、相移结构和第二级定向耦合结构，所述相移结构包括相移弧形波导、相移直波导和第三调制组件，第三调制组件设置在相移弧形波导上；相移弧形波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅰ的输出端连接，相移弧形波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅲ的输入端连接；相移直波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅱ的输出端连接，相移直波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅳ的输入端连接。本发明可实现宽谱波长不灵敏、宽谱范围分光比调节和较低损耗，且尺寸紧凑，易于和其它器件集成。

技术领域

本发明属于光纤到户无源光网络技术领域，具体涉及一种用于光纤到户用户分配的可调宽谱波长不灵敏耦合器。

背景技术

随着4k视频、AR/VR技术、互联网+、大数据、云服务等业务快速发展，宽带网络向超带宽、智能化、多业务的方向发展，极大刺激传输网络带宽容量的增加，大力推动光纤到户的发展。在光纤到户无源光网络中，需要大量的分路器来进行光路分配，而在一些特殊的场景，需要可调光分路器，实现动态灵活的光路分配。现有可调光分路器一般采用电光、声光或利用热光多模干涉结构的形式，电光、声光技术工艺复杂、不利于规模化生产。多模干涉结构的可调光分路器需要多级分支或耦合结构，尺寸较大，调制深度不够，且只能工作在特定的波长。无法满足光通信网络宽谱的需求。

发明内容

本发明针对现有可调耦合器对波长敏感的缺点，提出一种结构紧凑、波长不灵敏的可调宽谱波长不灵敏耦合器。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，包括衬底，在衬底上设置有依次连接的第一级定向耦合结构、相移结构和第二级定向耦合结构，所述相移结构包括相移弧形波导、相移直波导和第三调制组件，第三调制组件设置在相移弧形波导上；相移弧形波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅰ的输出端连接，相移弧形波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅲ的输入端连接；相移直波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅱ的输出端连接，相移直波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅳ的输入端连接。所述衬底为二氧化硅、硅、SOI、磷化铟或半导体聚合物。第一级定向耦合结构、相移结构和第二级定向耦合结构均由光波导材料制成，所述光波导材料为二氧化硅、硅、铟镓砷磷、聚合物或其它半导体材料。

所述相移弧形波导包括第一相移弧形波导、第二相移弧形波导、第三相移弧形波导和第四相移弧形波导，第一相移弧形波导的一端与定向耦合波导Ⅰ的输出端连接，第一相移弧形波导的另一端与第二相移弧形波导的一端连接，第二相移弧形波导的另一端与第三相移弧形波导的一端连接，第三相移弧形波导的另一端与第四相移弧形波导的一端连接，第四相移弧形波导的另一端与定向耦合波导Ⅲ的输入端连接；第一相移弧形波导和第二相移弧形波导相连构成的弧与第三相移弧形波导和第四相移弧形波导相连构成的弧对称；且第一相移弧形波导的弯曲方向与第二相移弧形波导的弯曲方向相反。

第三调制组件为U型结构的电调制组件或U型结构的热调制组件。