[发明专利]一种光学混频器

权利要求书

1.一种光学混频器，包括光交叉、2个输入分束器以及2个输出分束器，其特征在于：

2个输入分束器为n×2分束器，2个输入分束器用于：分别对信号光和本振光进行分束后，通过多模弯曲波导传输至光交叉；

光交叉用于：对2个输入分束器的输出光进行交叉传输后，分别通过多模弯曲波导传输至2个输出分束器；

多模弯曲波导用于：基模光进入多模弯曲波导后产生多模干涉，并在多模弯曲波导的出口处形成基模光出射；

2个输出分束器均为2×2分束器，其用于：接收光交叉出射并经多模弯曲波导传输的基模光，输出基模光；

所述光交叉的数量为3个：第一光交叉(3)、第二光交叉(4)和第三光交叉(5)，每个光交叉包括2个输入端：第一输入端和第二输入端，还包括2个输出端：第一输出端和第二输出端；所述2个输入分束器为第一输入分束器(1)和第二输入分束器(2)，所述2个输出分束器为第一输出分束器(6)和第二输出分束器(7)；

第一输入分束器(1)的一个输出端通过多模弯曲波导与第一光交叉(3)的一个输入端相连，第一输入分束器(1)的另一个输出端通过多模弯曲波导与第二光交叉(4)的第一输入端相连；第二输入分束器(2)的一个输出端通过多模弯曲波导与第二光交叉(4)的第二输入端相连，第二输入分束器(2)的另一个输出端通过多模弯曲波导与第三光交叉(5)的一个输入端相连；

第一输出分束器(6)的一个输入端通过多模弯曲波导与第一光交叉(3)的一个输出端相连，第一输出分束器(6)的另一个输入端通过多模弯曲波导与第二光交叉(4)的第一输出端相连；第二输出分束器(7)的一个输入端通过多模弯曲波导与第二光交叉(4)的第二输出端相连，第二输出分束器(7)另一个输入端通过多模弯曲波导与第三光交叉(5)的一个输出端相连；

所有多模弯曲波导均包括至少1段多模弯曲波导段(8)。

2.如权利要求1所述的光学混频器，其特征在于：所述多模弯曲波导段(8)的内侧壁圆弧的圆心和外侧壁圆弧的圆心位于不同位置。

3.如权利要求1所述的光学混频器，其特征在于：每个输入分束器的每个输出端和光交叉连接的多模弯曲波导均为1段多模弯曲波导段(8)；每个光交叉的输出端与输出分束器的输入端连接的多模弯曲波导，均至少由2段多模弯曲波导段(8)连接而成。

4.如权利要求3所述的光学混频器，其特征在于：所述每个光交叉的输出端与输出分束器的输入端连接的多模弯曲波导，均由3段多模弯曲波导段(8)连接而成。

5.如权利要求1所述的光学混频器，其特征在于：每个光交叉位于同一位置的夹角，均为多模弯曲波导段(8)中心线的弯曲角度的2倍。

6.如权利要求1至5任一项所述的光学混频器，其特征在于：每段多模弯曲波导段(8)的2端均设置有直波导(9)。

7.如权利要求1至5任一项所述的光学混频器，其特征在于：每个输入分束器的所有输入端之处、以及每个输出分束器的所有输出端之处，均设置有直波导(9)。

8.如权利要求1至5任一项所述的光学混频器，其特征在于：2个输入分束器分别为1×2分束器和2×2分束器。

9.如权利要求1至5任一项所述的光学混频器，其特征在于：每个输入分束器和输出分束器均可选用多模干涉仪或定向耦合器。