[发明专利]自由光谱区可调谐光滤波器

说明书

一种光滤波器，包括光波导单元和光开关单元，其中：光波导单元包括输入光波导、中间光波导、N级光波导及输出光波导，光开关单元包括输入光开关、N‑1个2×2光开关及输出光开关；其中，所述中间光波导、N级光波导和光开关单元形成一闭合环形谐振腔，输入光波导耦合输入的通带内的光信号沿所述闭合环形谐振腔逆时针传播，所述闭合环形谐振器在谐振波长处具有周期性的下载光谱，相邻谐振波长之间的间隔称为自由光谱区。该滤波器采用微环谐振器和光开关的嵌套结构，可实现可重构光学滤波、自由光谱区大范围内可调谐，进而满足ROADM系统对光滤波器自由光谱区灵活性的需求。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种自由光谱区可调谐光滤波器。

背景技术

波分复用(WDM，Wavelength-Division Multiplexing)光纤通信系统已经成为现代高速宽带通信网的基础平台。作为光纤通信系统的核心设备，可重构光分插复用器(ROADM，Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)的使用给网络的运营带来了更多业务开展的便利和运营成本的降低。理想的可重构光网络要求下一代ROADM具有以下特性：波长无关性(Colorless)、方向无关性(Directionless)、无冲突(Contentionless)及灵活栅格(Gridless)。光学滤波器使用光学方法和光学元件，在光纤通信技术领域的信号处理方面实现对光信号的滤波功能，可以应用于波分复用器件、波长选择器、光放大器的噪声抑制等方面。光学滤波器作为下一代ROADM的关键单元，除了现有研究较为广泛的中心波长及滤波带宽的可调谐特性之外，自由光谱区的灵活性也是ROADM系统的重要指标。常见的光学滤波器常采用布拉格光纤光栅(FBG，Fiber Bragg Grating)、马赫-曾德(MZ，Mach-Zehnder)、微环谐振器(MRR)等结构，但上述现有的技术方案单独采用时存在自由光谱区不可调谐的问题，无法满足ROADM系统对光滤波器自由光谱区灵活性的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种自由光谱区可调谐光滤波器，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自由光谱区可调谐光滤波器，包括光波导单元和光开关单元，其中：

光波导单元包括输入光波导、中间光波导、N级光波导及输出光波导，其中：

输入光波导，用于输入待处理的宽带光信号；

中间光波导，与所述输入光波导相邻近，构成一个耦合区，用于将输入光波导输入的宽带光信号中通带内的光信号耦合到所述中间光波导中；

N级光波导，包括N对第一i级光波导和第二i级光波导，分别对应与相邻的光开关的两个输出端相连，形成两条并行的光路；其中，0＜i≤N，i和N均为自然数；

输出光波导，与所述中间光波导相邻近，构成一个耦合区，用于将所述中间光波导中的光信号耦合输出；

光开关单元包括输入光开关、N-1个2×2光开关及输出光开关，其中：

输入光开关，为1×2光开关，用于将所述中间光波导内的光信号在传输到所述第一1级光波导或第二1级光波导之间切换；

N-1个2×2光开关，其输入端分别与对应相邻的第一i级光波导、第二i级光波导的输出端相连，其输出端分别与对应相邻的第一i+1级光波导、第二i+1级光波导的输入端相连；

输出光开关，为2×1光开关，用于与所述第一N级光波导、第二N级光波导的输出端相连，将所述第一N级光波导或第二N级光波导输出的光信号切换到所述中间光波导上；