[发明专利]一种基于微环的矩形光滤波器及其设计方法

权利要求书

1.一种基于微环的矩形光滤波器，其特征在于：该基于微环的矩形光滤波器具有第一端口(In)、第二端口(Through)、第三端口(Drop)、第四端口(Add)，在双臂耦合微环的波导上添加亚波长大小的微结构来构成反射点，激励起反向传播的模式，顺时针和逆时针的两种传播方向的模式通过添加的微结构构成反射点而引起背向散射相互耦合，新的谐振峰在原有谐振峰的位置处发生谱峰分裂，通过控制耦合的强弱来调整通带的平坦程度而获得矩形光滤波器。

2.根据权利要求1所述的基于微环的矩形光滤波器，其特征在于：所述微结构为圆形、条形、或者断裂型的亚波长结构。

3.根据权利要求2所述的基于微环的矩形光滤波器，其特征在于：在1.4um宽，0.2um厚的氮化硅微环波导中央上设置一个断裂型的微结构，该微结构的断裂长度为0.2um-0.4um。

4.根据权利要求3所述的基于微环的矩形光滤波器，其特征在于：在1.4um宽，0.2um厚的氮化硅微环波导中央上设置一个断裂型的微结构，该微结构的断裂长度为0.3um。

5.根据权利要求1所述的基于微环的矩形光滤波器，其特征在于：该基于微环的矩形光滤波器在200nm氮化硅平台上，波导的宽度为1.4um，微环的半径为500um，微环的耦合间距均为0.8um；在微环的中心具有一个断裂型的微结构，该微结构的断裂长度为0.2um；光从第一端口(In)输入，光每经过一次微结构就有一部分光以相反传播方向的模式进行耦合，当光在微环内多次反射耦合之后，存在两个稳定的旋向相反的模式，两个模式相互耦合后发生谱峰分裂，通过控制两种模式耦合的强弱来调整通带的平坦程度；第三端口(Drop)、第四端口(Add)都有光输出，相比之下第四端口(Add)的消光比更大，通带更平坦，利用第四端口(Add)作为输出端口得到矩形滤波器。

6.根据权利要求1所述的基于微环的矩形光滤波器，其特征在于：该基于微环的矩形光滤波器在100nm氮化硅平台上，波导的宽度为2.8um，微环的半径为600um，微环的耦合间距均为1.1um；在微环的中心具有一个条形的微结构，该微结构大小为0.5um*0.2um；光从第一端口(In)输入，光每经过一次微结构就有一部分光以相反传播方向的模式进行耦合，当光在微环内多次反射耦合之后，存在两个稳定的旋向相反的模式，两个模式相互耦合后发生谱峰分裂，通过控制两种模式耦合的强弱来调整通带的平坦程度；第三端口(Drop)、第四端口(Add)都有光输出，相比之下第四端口(Add)的消光比更大，通带更平坦，利用第四端口(Add)作为输出端口得到矩形滤波器。

7.一种根据权利要求1所述的基于微环的矩形光滤波器的设计方法，其特征在于：该亚波长大小的微结构通过在波导内进行版图设计，单次曝光刻蚀出来。

8.根据权利要求7所述的基于微环的矩形光滤波器的设计方法，其特征在于：通过加热电极对该矩形光滤波器的中心波长进行调谐，在芯片的表面生长刻蚀出加热电极，通过改变加热电极的电压来改变加热电极周围局部的温度，热量扩散到波导处相应改变波导的折射率，进而改变矩形光滤波器的中心波长。