[发明专利]光学滤波器

权利要求书

1.一种光学滤波器，包括：

N+1级光开关，每一级所述光开关包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，其中，所述N为大于或等于2的正整数；

N级二阶微环光滤波器单元，每一级所述二阶微环光滤波器单元包括两个微环谐振腔，不同级的所述二阶微环光滤波器单元之间的所述微环谐振腔的半径不同，其中，第k级所述二阶微环光滤波器单元连接第k级所述光开关的所述第一输出端，用于对输入的光信号进行滤波处理，其中，所述k为小于或等于所述N的正整数；

输入光波导单元，用于将接收的光信号输入第1级所述光开关中；

N级第一波导，其中，第k级所述第一波导连接第k级所述二阶微环光滤波器单元的输出端和第k+1级所述光开关的所述第一输入端；

N级第二波导，其中，第k级所述第二波导连接第k级所述光开关的所述第二输出端和第k+1级所述光开关的所述第二输入端；以及

输出光波导单元，连接第N+1级所述光开关，用于输出滤波后的光信号。

2.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，所述光开关包括定向耦合型光开关和MZI型光开关。

3.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，所述光开关通过热光效应或光电效应实现光信号传输路径的切换。

4.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，每一级所述二阶微环光滤波器单元还包括输入波导和输出波导，其中，所述两个微环谐振腔与所述输入波导和所述输出波导的距离相等。

5.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中：

所述二阶微环光滤波器单元的所述两个微环谐振腔的半径相同；

N级所述二阶微环光滤波器单元的所述微环谐振腔的波导宽度和波导厚度相同。

6.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，所述微环谐振腔具有谐振波长，相邻两个所述谐振波长之间形成自由光谱区。

7.根据权利要求6所述的光学滤波器，其中：

所述谐振波长与所述微环谐振腔的半径的关系如下所示：

式中，m表示谐振级数；λ表示当前谐振级数的所述谐振波长；nc表示所述微环谐振腔的有效折射率；R表示所述微环谐振腔的半径；

每一级所述二阶微环光滤波单元的所述自由光谱区的大小根据下式计算得到：

式中，FSR表示所述自由光谱区的大小。

8.根据权利要求6所述的光学滤波器，其中，所述光学滤波器的自由光谱区的调节通过对所述光开关的切换实现。

9.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中：

所述第一波导包括：弯曲波导；

所述第二波导包括：直波导。

10.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，所述光学滤波器通过半导体工艺在铌酸锂、硅、二氧化硅、磷化铟或砷化镓平台上制作得到。