[发明专利]基于平面光波导的两通道波分复用或解复用的光器件

说明书

本发明公开了基于平面光波导的两通道波分复用或解复用的光器件，包括相互靠近的平面光波导形式的直通端波导和耦合端波导，第一波长的光和第二波长的光同时输入所述直通端波导，第二波长的光从所述直通端波导输出；第一波长的光从所述直通端波导耦合入所述耦合端波导，由所述耦合端波导输出。或者第二波长的光输入所述直通端波导，第一波长的光输入所述耦合端波导；第一波长的光从所述耦合端波导耦合入所述直通端波导；第一波长的光和第二波长均从所述直通端波导输出。实现了两通道的波分复用或解复用的功能，解决了传统光纤熔融拉锥波分复用器体积大、集成度低的问题。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及基于平面光波导的两通道波分复用或解复用的光器件。

背景技术

随着光网络的应用和推广，人们对光通信带宽的需求也大幅增加，波分复用技术应运而生。此技术可以将多路不同波长的光信号耦合入单根光纤传输(合波)，也可以将单根光纤中多路信号按照不同的光路分开(分波)，从而大幅提高光纤的通信带宽。现有常见的合波或分波的光器件有：薄膜滤波器、阵列波导光栅、刻蚀衍射光栅等。其中，针对某些特殊的波分复用的场合，采用光纤熔融拉锥技术可以实现两个波长的合波或分波。但是光纤熔融拉锥技术也有很多弊端，如体积大、多器件无法单片集成等，限制了其在波分复用中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供基于平面光波导的两通道波分复用或解复用的光器件，具有可靠性高、体积小、多器件能够集成的优点。

实现上述目的的技术方案是：

基于平面光波导的两通道波分复用或解复用的光器件，接收第一波长的光和第二波长的光，其中第一波长大于第二波长预设值，包括相互靠近的平面光波导形式的直通端波导和耦合端波导，

第一波长的光和第二波长的光同时输入所述直通端波导，第二波长的光从所述直通端波导输出；第一波长的光从所述直通端波导耦合入所述耦合端波导，由所述耦合端波导输出；或者

第二波长的光输入所述直通端波导，第一波长的光输入所述耦合端波导；第一波长的光从所述耦合端波导耦合入所述直通端波导；第一波长的光和第二波长均从所述直通端波导输出。

优选的，所述的预设值根据所述直通端波导和耦合端波导之间的距离设置。

优选的，所述直通端波导包括：依次连接的直通端输入、直通端弯曲靠近波导、直通端耦合区、直通端弯曲远离波导以及直通端输出；

所述耦合端波导包括：依次连接的耦合端输入、耦合端弯曲靠近波导、耦合端耦合区、耦合端弯曲远离波导和耦合端输出。

优选的，直通端耦合区和耦合端耦合区的间距和耦合长度决定了所述的预设值。

优选的，多个所述光器件平行阵列。

本发明的有益效果是：本发明结合平面光波导技术，通过将两根光波导相互靠近，精确控制波导耦合区域的耦合间距和耦合长度，实现不同波长的光波耦合入不同的端口，从而实现复用或者解复用的功能，低插入损耗、大波长跨度，可靠性高。同时也可以将此单元阵列排布在一起，可以大幅提高器件集成度和缩小系统体积。适用于基于二氧化硅、氮化硅、磷化铟和硅等各种波导材料平台。

附图说明

图1是本发明的基于平面光波导的两通道波分复用或解复用的光器件的结构图；

图2是不同波长在耦合区的光场能量分布图；

图3是耦合区光能量耦合过程变化图；

图4是采用光束传播法模拟的980nm和1550nm光能量耦合对比图，其中A是光波导结构图，B是1550nm光能量传播图，C是980nm光能量传播图；

图5是本发明在1550nm和980nm工作时的分波示意图；