CN107315224B - 一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，包括衬底，在衬底上设置有依次连接的第一级定向耦合结构、相移结构和第二级定向耦合结构，所述相移结构包括相移弧形波导、相移直波导和第三调制组件，第三调制组件设置在相移弧形波导上；相移弧形波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅰ的输出端连接，相移弧形波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅲ的输入端连接；相移直波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅱ的输出端连接，相移直波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅳ的输入端连接。本发明可实现宽谱波长不灵敏、宽谱范围分光比调节和较低损耗，且尺寸紧凑，易于和其它器件集成。

Description

一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器
技术领域
本发明属于光纤到户无源光网络技术领域，具体涉及一种用于光纤到户用户分配的可调宽谱波长不灵敏耦合器。
背景技术
随着4k视频、AR/VR技术、互联网+、大数据、云服务等业务快速发展，宽带网络向超带宽、智能化、多业务的方向发展，极大刺激传输网络带宽容量的增加，大力推动光纤到户的发展。在光纤到户无源光网络中，需要大量的分路器来进行光路分配，而在一些特殊的场景，需要可调光分路器，实现动态灵活的光路分配。现有可调光分路器一般采用电光、声光或利用热光多模干涉结构的形式，电光、声光技术工艺复杂、不利于规模化生产。多模干涉结构的可调光分路器需要多级分支或耦合结构，尺寸较大，调制深度不够，且只能工作在特定的波长。无法满足光通信网络宽谱的需求。
发明内容
本发明针对现有可调耦合器对波长敏感的缺点，提出一种结构紧凑、波长不灵敏的可调宽谱波长不灵敏耦合器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，包括衬底，在衬底上设置有依次连接的第一级定向耦合结构、相移结构和第二级定向耦合结构，所述相移结构包括相移弧形波导、相移直波导和第三调制组件，第三调制组件设置在相移弧形波导上；相移弧形波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅰ的输出端连接，相移弧形波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅲ的输入端连接；相移直波导的一端与第一级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅱ的输出端连接，相移直波导的另一端与第二级定向耦合结构的定向耦合波导Ⅳ的输入端连接。所述衬底为二氧化硅、硅、SOI、磷化铟或半导体聚合物。第一级定向耦合结构、相移结构和第二级定向耦合结构均由光波导材料制成，所述光波导材料为二氧化硅、硅、铟镓砷磷、聚合物或其它半导体材料。
所述相移弧形波导包括第一相移弧形波导、第二相移弧形波导、第三相移弧形波导和第四相移弧形波导，第一相移弧形波导的一端与定向耦合波导Ⅰ的输出端连接，第一相移弧形波导的另一端与第二相移弧形波导的一端连接，第二相移弧形波导的另一端与第三相移弧形波导的一端连接，第三相移弧形波导的另一端与第四相移弧形波导的一端连接，第四相移弧形波导的另一端与定向耦合波导Ⅲ的输入端连接；第一相移弧形波导和第二相移弧形波导相连构成的弧与第三相移弧形波导和第四相移弧形波导相连构成的弧对称；且第一相移弧形波导的弯曲方向与第二相移弧形波导的弯曲方向相反。
第三调制组件为U型结构的电调制组件或U型结构的热调制组件。
所述第一级定向耦合结构，包括平行设置的第一输入波导组件和第二输入波导组件，第一输入波导组件包括输入波导Ⅰ、弧形波导Ⅰ、弧形波导Ⅱ、定向耦合波导Ⅰ和第一调制组件Ⅰ；输入波导Ⅰ的一端为进光端口，输入波导Ⅰ的另一端与弧形波导Ⅰ的一端接触连接，弧形波导Ⅰ的另一端与弧形波导Ⅱ的一端接触连接，弧形波导Ⅱ的另一端与定向耦合波导Ⅰ的一端接触连接，定向耦合波导Ⅰ的另一端与第一相移弧形波导的一端接触连接，第一调制组件Ⅰ设置在衬底上且位于定向耦合波导Ⅰ外侧；第二输入波导组件包括输入波导Ⅱ、弧形波导Ⅲ、弧形波导Ⅳ、定向耦合波导Ⅱ和第一调制组件Ⅱ；输入波导Ⅱ的一端为另一进光端口，输入波导Ⅱ的另一端与弧形波导Ⅲ的一端接触连接，弧形波导Ⅲ的另一端与弧形波导Ⅳ的一端接触连接，弧形波导Ⅳ的另一端与定向耦合波导Ⅱ的一端接触连接，定向耦合波导Ⅱ的另一端与相移直波导的一端接触连接，第一调制组件Ⅱ设置在衬底上且位于定向耦合波导Ⅱ外侧。
所述输入波导Ⅰ与弧形波导Ⅰ的接触处、弧形波导Ⅱ与定向耦合波导Ⅰ的接触处、定向耦合波导Ⅰ与第一相移弧形波导的接触处、输入波导Ⅱ与弧形波导Ⅲ的接触处、弧形波导Ⅳ与定向耦合波导Ⅱ的接触处均设置有位错Ⅰ；弧形波导Ⅰ与弧形波导Ⅱ的接触处、弧形波导Ⅲ与弧形波导Ⅳ的接触处均设置有位错Ⅱ。
所述第一调制组件Ⅰ和第一调制组件Ⅱ相同均为电调制组件或热调制组件。
所述第二级定向耦合结构，包括平行设置的第一输出波导组件和第二输出波导组件，第一输出波导组件包括输出波导Ⅰ、弧形波导Ⅴ、弧形波导Ⅵ、定向耦合波导Ⅲ和第二调制组件Ⅰ；输出波导Ⅰ的一端为出光端口，输出波导Ⅰ的另一端与弧形波导Ⅴ的一端接触连接，弧形波导Ⅴ的另一端与弧形波导Ⅵ的一端接触连接，弧形波导Ⅵ的另一端与定向耦合波导Ⅲ的一端接触连接，定向耦合波导Ⅲ的另一端与第一相移弧形波导的另一端接触连接，第二调制组件Ⅰ设置在衬底上且位于定向耦合波导Ⅲ外侧；第二输出波导组件包括输出波导Ⅱ、弧形波导Ⅶ、弧形波导Ⅷ、定向耦合波导Ⅳ和第二调制组件Ⅱ；输出波导Ⅱ的一端为另一出光端口，输出波导Ⅱ的另一端与弧形波导Ⅶ的一端接触连接，弧形波导Ⅶ的另一端与弧形波导Ⅷ的一端接触连接，弧形波导Ⅷ的另一端与定向耦合波导Ⅳ的一端接触连接，定向耦合波导Ⅳ的另一端与相移直波导的另一端接触连接，第二调制组件Ⅱ设置在衬底上且位于定向耦合波导Ⅳ外侧。
输出波导Ⅰ与弧形波导Ⅴ的接触处、弧形波导Ⅵ与定向耦合波导Ⅲ的接触处、定向耦合波导Ⅲ与第一相移弧形波导的接触处、输出波导Ⅱ与弧形波导Ⅶ的接触处、弧形波导Ⅷ与定向耦合波导Ⅳ的接触处均设置有位错Ⅰ；弧形波导Ⅴ与弧形波导Ⅵ的接触处、弧形波导Ⅶ与弧形波导Ⅷ的接触处均设置有位错Ⅱ。
所述第二调制组件Ⅰ和第二调制组件Ⅱ相同均为电调制组件或热调制组件。
本发明的输入波导、输出波导之间的间距均为127μm或250μm整数倍。
本发明具有以下有益效果：
1)采用两级定向耦合器和相移结构级联，通过优化耦合长度和相移大小，实现宽谱波长不灵敏，并对耦合区域和相移引入调制，调节耦合比及相移大小，实现宽谱范围分光比调节。
2)采用平面光波导工艺制作，实现较低损耗，且尺寸紧凑，易于和其它器件集成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2为本发明第一定向耦合器的结构示意图。
图3为本发明弧形波导与直波导连接部分示意图。
图4为本发明弧形波导与直线波导连接部分损耗随位错变化趋势图。
图5为本发明第一定向耦合器折射率变化时耦合器输出功率变换。
图6为本发明相移结构的结构示意图。
图7为本发明第二定向耦合器的结构示意图。
图8为本发明静态输出谱线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3、图6-7所示，一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，包括衬底100，所述衬底100为二氧化硅、硅、SOI、磷化铟或半导体聚合物。在衬底100上设置有依次连接的第一级定向耦合结构1、相移结构2和第二级定向耦合结构3，第一级定向耦合结构1、相移结构2和第二级定向耦合结构3均由光波导材料制成，所述光波导材料101为二氧化硅、硅、铟镓砷磷、聚合物或其它半导体材料。
所述相移结构2包括相移弧形波导、相移直波导22和第三调制组件26，第三调制组件26设置在相移弧形波导上。第三调制组件26为U型结构的电调制组件或U型结构的热调制组件。
相移弧形波导的一端与第一级定向耦合结构1的定向耦合波导Ⅰ16的输出端连接，相移弧形波导的另一端与第二级定向耦合结构3的定向耦合波导Ⅲ30的输入端连接；相移直波导22的一端与第一级定向耦合结构1的定向耦合波导Ⅱ17的输出端连接，相移直波导22的另一端与第二级定向耦合结构3的定向耦合波导Ⅳ31的输入端连接。
所述相移弧形波导包括第一相移弧形波导21、第二相移弧形波导23、第三相移弧形波导24和第四相移弧形波导25，第一相移弧形波导21的一端与定向耦合波导Ⅰ16的输出端连接，第一相移弧形波导21的另一端与第二相移弧形波导23的一端连接，第二相移弧形波导23的另一端与第三相移弧形波导24的一端连接，第三相移弧形波导24的另一端与第四相移弧形波导25的一端连接，第四相移弧形波导25的另一端与定向耦合波导Ⅲ30的输入端连接；第一相移弧形波导21和第二相移弧形波导23相连构成的弧与第三相移弧形波导24和第四相移弧形波导25相连构成的弧对称；且第一相移弧形波导21的弯曲方向与第二相移弧形波导23的弯曲方向相反。
所述第一级定向耦合结构1，包括平行设置的第一输入波导组件和第二输入波导组件，第一输入波导组件包括输入波导Ⅰ10、弧形波导Ⅰ12、弧形波导Ⅱ14、定向耦合波导Ⅰ16和第一调制组件Ⅰ18；输入波导Ⅰ10的一端为进光端口，输入波导Ⅰ10的另一端与弧形波导Ⅰ12的一端接触连接，弧形波导Ⅰ12的另一端与弧形波导Ⅱ14的一端接触连接，弧形波导Ⅱ14的另一端与定向耦合波导Ⅰ16的一端接触连接，定向耦合波导Ⅰ16的另一端与第一相移弧形波导21的一端接触连接，第一调制组件Ⅰ18设置在衬底100上且位于定向耦合波导Ⅰ16外侧；第二输入波导组件包括输入波导Ⅱ11、弧形波导Ⅲ13、弧形波导Ⅳ15、定向耦合波导Ⅱ17和第一调制组件Ⅱ19；输入波导Ⅱ11的一端为另一进光端口，输入波导Ⅱ11的另一端与弧形波导Ⅲ13的一端接触连接，弧形波导Ⅲ13的另一端与弧形波导Ⅳ15的一端接触连接，弧形波导Ⅳ15的另一端与定向耦合波导Ⅱ17的一端接触连接，定向耦合波导Ⅱ17的另一端与相移直波导22的一端接触连接，第一调制组件Ⅱ19设置在衬底100上且位于定向耦合波导Ⅱ17外侧。
所述输入波导Ⅰ10与弧形波导Ⅰ12的接触处、弧形波导Ⅱ14与定向耦合波导Ⅰ16的接触处、定向耦合波导Ⅰ16与第一相移弧形波导21的接触处、输入波导Ⅱ11与弧形波导Ⅲ13的接触处、弧形波导Ⅳ15与定向耦合波导Ⅱ17的接触处均设置有位错Ⅰ；弧形波导Ⅰ12与弧形波导Ⅱ14的接触处、弧形波导Ⅲ13与弧形波导Ⅳ15的接触处均设置有位错Ⅱ。
所述第一调制组件Ⅰ18和第一调制组件Ⅱ19相同均为电调制组件或热调制组件。
所述第二级定向耦合结构3，包括平行设置的第一输出波导组件和第二输出波导组件，第一输出波导组件包括输出波导Ⅰ38、弧形波导Ⅴ36、弧形波导Ⅵ34、定向耦合波导Ⅲ30和第二调制组件Ⅰ32；输出波导Ⅰ38的一端为出光端口，输出波导Ⅰ38的另一端与弧形波导Ⅴ36的一端接触连接，弧形波导Ⅴ36的另一端与弧形波导Ⅵ34的一端接触连接，弧形波导Ⅵ34的另一端与定向耦合波导Ⅲ30的一端接触连接，定向耦合波导Ⅲ30的另一端与第一相移弧形波导21的另一端接触连接，第二调制组件Ⅰ32设置在衬底100上且位于定向耦合波导Ⅲ30外侧；第二输出波导组件包括输出波导Ⅱ39、弧形波导Ⅶ37、弧形波导Ⅷ35、定向耦合波导Ⅳ31和第二调制组件Ⅱ33；输出波导Ⅱ39的一端为另一出光端口，输出波导Ⅱ39的另一端与弧形波导Ⅶ37的一端接触连接，弧形波导Ⅶ37的另一端与弧形波导Ⅷ35的一端接触连接，弧形波导Ⅷ35的另一端与定向耦合波导Ⅳ31的一端接触连接，定向耦合波导Ⅳ31的另一端与相移直波导22的另一端接触连接，第二调制组件Ⅱ33设置在衬底100上且位于定向耦合波导Ⅳ31外侧。
输出波导Ⅰ38与弧形波导Ⅴ36的接触处、弧形波导Ⅵ34与定向耦合波导Ⅲ30的接触处、定向耦合波导Ⅲ30与第一相移弧形波导21的接触处、输出波导Ⅱ39与弧形波导Ⅶ37的接触处、弧形波导Ⅷ35与定向耦合波导Ⅳ31的接触处均设置有位错Ⅰ；弧形波导Ⅴ36与弧形波导Ⅵ34的接触处、弧形波导Ⅶ37与弧形波导Ⅷ35的接触处均设置有位错Ⅱ。
所述第二调制组件Ⅰ32和第二调制组件Ⅱ33相同均为电调制组件或热调制组件。
本发明的输入波导、输出波导之间的间距均为127μm或250μm整数倍。
下面以具体事例进行说明。
一种可调宽谱波长不灵敏耦合器，包括：一衬底、一光波导材料、一第一级定向耦合结构、一相移结构和一第二级定向耦合结构，所述第一级定向耦合结构、相移结构和第二级定向耦合结构依次相连，由光波导材料制作而成，并制作在衬底上。
所述衬底选取二氧化硅材料。
所述光波导材料选取不同掺杂的二氧化硅材料，折射率差为0.45％，计算公式为：
其中芯层为掺锗的二氧化硅材料，折射率为n1＝1.4515，上下包层为掺硼、磷的二氧化硅材料，折射率为n2＝1.445，波导弯曲半径radius＝15mm，波导截面尺寸为6.5μm×6.5μm。
因弧形波导弯曲的存在，光场发生倾斜，在弧形波导与弧形波导、弧形波导与直波导连接处会引起额外辐射损耗。为减小器件损耗，本发明引入了位错结构，并对位错结构进行了优化，图3是弧形波导与直波导连接部分示意图，图4是在不同位错结构下损耗的变化趋势，从图4中可以看出位错从0逐渐增大时，损耗有一个逐渐下降的趋势，增大到一定值时损耗增加，这主要是由于位错过大导致光场偏移较大，引起损耗增大。这里选取位弧形波导与直波导位错值S＝0.15μm，此时耦合损耗最新，弧形波导与弧形波导连接处是两个弯曲场的位错值为弧形波导与直波导2倍。
本事例中，第一级定向耦合结构的耦合长度为larm1＝2420μm，定向耦合波导Ⅰ和定向耦合波导Ⅱ的间距为G1＝2.8μm，弯曲部分因波导是逐渐展宽的过程，在展开到解耦合距离之前，弯曲波导部分同样存在耦合，这部分为等效耦合长度Le，其中输入为A1、A2，输出为B1、B2，第一级定向耦合结构1的传输矩阵表达式为：
其中：
T1＝cos(π(Larm1+Le)/2Lc)
S1＝sin(π(Larm1+Le)/2Lc)
Lc＝π/(βe-βo)
βe、βo为耦合器中本征偶、奇对称模的传播常数。
通过第一调制组件Ⅰ和第一调制组件Ⅱ对耦合器区域调制，可得到不同输出功率的定向耦合结构。本实施例选取了1.25μm～1.65μm不同波长下采用三维束传播法进行模拟，图5是耦合器模拟折射率变化时耦合器输出功率变化，其中Δn为正值代表第一热调制结构工作，Δn为负值代表第二热调制结构工作。从图5中可以看出，在1.55μm波长下，静态时两输出通道分束比50％:50％，通过调节热调制组件，折射率变化值Δn＝+/-0.00025时，两输出通道分束比为100％:0％/0％:0％，通过热调制，可以在波长1.25μm～1.65μm范围内实现任意分束比调节。
所述相移结构的直波导长度为L，弧形波导的角度为angle，在静态时弧形波导引入长度差ΔL为：
ΔL＝4·radius·angle·π/180-L
其中angle＝arcsin(L/(4·radius)，相应的引入相移ΔPhase为:
Δphase＝(4·radius·angle·π/180-L)·n1
通过调制组件，改变弧形波导折射率，改变相移器引入相移大小。
其中输入为B1、B2，输出为C1、C2，相移结构2的传输矩阵表达式为：
其中β为波导传播常数。
本实施例中，所述第二级定向耦合结构3的耦合长度为larm2＝1885μm，定向耦合波导Ⅲ和定向耦合波导Ⅳ的间距和一级定向耦合结构相同为G1＝2.8μm，等效耦合长度Le，其中输入为C1、C2，输出为D1、D2，第一级定向耦合结构的传输矩阵表达式为：
其中：
T2＝cos(π(Larm2+Le)/2Lc)
S2＝sin(π(Larm2+Le)/2Lc)
Lc＝π/(βe-βo)
βe、βo为耦合器中本征偶、奇对称模的传播常数。
通过上述讨论可以得出可调波长不灵敏耦合器的传输矩阵表达式为：
通过对第一级定向耦合结构、相移结构和第一级定向耦合结构分别对两级耦合分光比和相移大小进行调节，实现波长不灵敏、宽谱范围分光比调节。
在静态时，选取第一级定向耦合结构的耦合长度为larm1＝2420μm，第二级定向耦合结构的耦合长度为larm2＝1885μm，相移结构的弧形波导的角度为angle＝2.2649，弧形波导引入长度差ΔL＝0.7μm，其静态输入谱线如图8所示，在1.25μm～1.65μm波长范围内，IL、UNIF和WDL分别小于3.25dB、0.35dB和0.3dB。其中IL、UNIF和WDL的计算公式如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：包括衬底（100），在衬底（100）上设置有依次连接的第一级定向耦合结构（1）、相移结构（2）和第二级定向耦合结构（3），所述相移结构（2）包括相移弧形波导、相移直波导（22）和第三调制组件（26），第三调制组件（26）设置在相移弧形波导上；相移弧形波导的一端与第一级定向耦合结构（1）的定向耦合波导Ⅰ（16）的输出端连接，相移弧形波导的另一端与第二级定向耦合结构（3）的定向耦合波导Ⅲ（30）的输入端连接；相移直波导（22）的一端与第一级定向耦合结构（1）的定向耦合波导Ⅱ（17）的输出端连接，相移直波导（22）的另一端与第二级定向耦合结构（3）的定向耦合波导Ⅳ（31）的输入端连接；所述相移弧形波导包括第一相移弧形波导（21）、第二相移弧形波导（23）、第三相移弧形波导（24）和第四相移弧形波导（25），第一相移弧形波导（21）的一端与定向耦合波导Ⅰ（16）的输出端连接，第一相移弧形波导（21）的另一端与第二相移弧形波导（23）的一端连接，第二相移弧形波导（23）的另一端与第三相移弧形波导（24）的一端连接，第三相移弧形波导（24）的另一端与第四相移弧形波导（25）的一端连接，第四相移弧形波导（25）的另一端与定向耦合波导Ⅲ（30）的输入端连接；第一相移弧形波导（21）和第二相移弧形波导（23）相连构成的弧与第三相移弧形波导（24）和第四相移弧形波导（25）相连构成的弧对称；且第一相移弧形波导（21）的弯曲方向与第二相移弧形波导（23）的弯曲方向相反。
2.根据权利要求1所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：第三调制组件（26）为U型结构的电调制组件或U型结构的热调制组件。
3.根据权利要求1所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：所述第一级定向耦合结构（1），包括平行设置的第一输入波导组件和第二输入波导组件，第一输入波导组件包括输入波导Ⅰ（10）、 弧形波导Ⅰ（12）、弧形波导Ⅱ（14）、定向耦合波导Ⅰ（16）和第一调制组件Ⅰ（18）；输入波导Ⅰ（10） 的一端为进光端口，输入波导Ⅰ（10） 的另一端与弧形波导Ⅰ（12）的一端接触连接，弧形波导Ⅰ（12）的另一端与弧形波导Ⅱ（14）的一端接触连接，弧形波导Ⅱ（14）的另一端与定向耦合波导Ⅰ（16）的一端接触连接，定向耦合波导Ⅰ（16）的另一端与第一相移弧形波导（21）的一端接触连接，第一调制组件Ⅰ（18）设置在衬底（100）上且位于定向耦合波导Ⅰ（16）外侧；第二输入波导组件包括输入波导Ⅱ（11）、 弧形波导Ⅲ（13）、弧形波导Ⅳ（15）、定向耦合波导Ⅱ（17）和第一调制组件Ⅱ（19）；输入波导Ⅱ（11）的一端为另一进光端口，输入波导Ⅱ（11）的另一端与弧形波导Ⅲ（13）的一端接触连接，弧形波导Ⅲ（13）的另一端与弧形波导Ⅳ（15）的一端接触连接，弧形波导Ⅳ（15）的另一端与定向耦合波导Ⅱ（17）的一端接触连接，定向耦合波导Ⅱ（17）的另一端与相移直波导（22）的一端接触连接，第一调制组件Ⅱ（19）设置在衬底（100）上且位于定向耦合波导Ⅱ（17）外侧。
4.根据权利要求3所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：所述输入波导Ⅰ（10）与弧形波导Ⅰ（12）的接触处、弧形波导Ⅱ（14）与定向耦合波导Ⅰ（16）的接触处、定向耦合波导Ⅰ（16）与第一相移弧形波导（21）的接触处、输入波导Ⅱ（11）与弧形波导Ⅲ（13）的接触处、弧形波导Ⅳ（15）与定向耦合波导Ⅱ（17）的接触处均设置有位错Ⅰ；弧形波导Ⅰ（12）与弧形波导Ⅱ（14）的接触处、弧形波导Ⅲ（13）与弧形波导Ⅳ（15）的接触处均设置有位错Ⅱ。
5.根据权利要求3所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：所述第一调制组件Ⅰ（18）和第一调制组件Ⅱ（19）相同均为电调制组件或热调制组件。
6.根据权利要求1所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：所述第二级定向耦合结构（3），包括平行设置的第一输出波导组件和第二输出波导组件，第一输出波导组件包括输出波导Ⅰ（38）、 弧形波导Ⅴ（36）、弧形波导Ⅵ（34）、定向耦合波导Ⅲ（30）和第二调制组件Ⅰ（32）；输出波导Ⅰ（38）的一端为出光端口，输出波导Ⅰ（38）的另一端与弧形波导Ⅴ（36）的一端接触连接，弧形波导Ⅴ（36）的另一端与弧形波导Ⅵ（34）的一端接触连接，弧形波导Ⅵ（34）的另一端与定向耦合波导Ⅲ（30）的一端接触连接，定向耦合波导Ⅲ（30）的另一端与第一相移弧形波导（21）的另一端接触连接，第二调制组件Ⅰ（32）设置在衬底（100）上且位于定向耦合波导Ⅲ（30）外侧；第二输出波导组件包括输出波导Ⅱ（39）、 弧形波导Ⅶ（37）、弧形波导Ⅷ（35）、定向耦合波导Ⅳ（31）和第二调制组件Ⅱ（33）；输出波导Ⅱ（39）的一端为另一出光端口，输出波导Ⅱ（39）的另一端与弧形波导Ⅶ（37）的一端接触连接，弧形波导Ⅶ（37）的另一端与弧形波导Ⅷ（35）的一端接触连接，弧形波导Ⅷ（35）的另一端与定向耦合波导Ⅳ（31）的一端接触连接，定向耦合波导Ⅳ（31）的另一端与相移直波导（22）的另一端接触连接，第二调制组件Ⅱ（33）设置在衬底（100）上且位于定向耦合波导Ⅳ（31）外侧。
7.根据权利要求6所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：输出波导Ⅰ（38）与弧形波导Ⅴ（36）的接触处、弧形波导Ⅵ（34）与定向耦合波导Ⅲ（30）的接触处、定向耦合波导Ⅲ（30）与第一相移弧形波导（21）的接触处、输出波导Ⅱ（39）与弧形波导Ⅶ（37）的接触处、弧形波导Ⅷ（35）与定向耦合波导Ⅳ（31）的接触处均设置有位错Ⅰ；弧形波导Ⅴ（36）与弧形波导Ⅵ（34）的接触处、弧形波导Ⅶ（37）与弧形波导Ⅷ（35）的接触处均设置有位错Ⅱ。
8.根据权利要求6所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：所述第二调制组件Ⅰ（32）和第二调制组件Ⅱ（33）相同均为电调制组件或热调制组件。
9.根据权利要求3或6所述的可调宽谱波长不灵敏定向耦合器，其特征在于：所述衬底（100）为二氧化硅、硅、SOI、磷化铟或半导体聚合物。
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