CN112346174B - 一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法 - Google Patents

一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112346174B
CN112346174B CN201910736557.4A CN201910736557A CN112346174B CN 112346174 B CN112346174 B CN 112346174B CN 201910736557 A CN201910736557 A CN 201910736557A CN 112346174 B CN112346174 B CN 112346174B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waveguide
dispersion
polymer
coupling
dispersion compensating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910736557.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112346174A (zh
Inventor
马静言
赵壮
解长松
宋小鹿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201910736557.4A priority Critical patent/CN112346174B/zh
Priority to PCT/CN2020/097299 priority patent/WO2021027399A1/zh
Priority to EP20853334.9A priority patent/EP4012465A4/en
Publication of CN112346174A publication Critical patent/CN112346174A/zh
Priority to US17/650,291 priority patent/US11994719B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN112346174B publication Critical patent/CN112346174B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29371—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion
    • G02B6/29374—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide
    • G02B6/29376—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide coupling light guides for controlling wavelength dispersion, e.g. by concatenation of two light guides having different dispersion properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1221—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • G02B6/305—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device and having an integrated mode-size expanding section, e.g. tapered waveguide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on thermo-optic effects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/90—Non-optical transmission systems, e.g. transmission systems employing non-photonic corpuscular radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29395—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device configurable, e.g. tunable or reconfigurable

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

本申请揭示了一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法。在一种具体的实现方式中，该聚合物波导至少包括一段传输波导和一段色散补偿波导。其中，传输波导和色散补偿波导连接。色散补偿波导和传输波导的色散符号相反。通过连接色散特性相反的波导进行数据传输，本申请揭示的技术方案能够有效降低聚合物波导的整体色散，从而极大地提升了聚合物波导支持的最大数据传输速率。

Description

一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法
技术领域
本发明涉及波导器件领域，尤其涉及一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法。
背景技术
聚合物波导，也称为塑料波导，在太赫兹(Tera Hertz，THz)频段具有的低损耗和低成本等优点。近几年，聚合物波导在THz通信领域受到广泛关注。相比于传统的同轴线缆在极高频段(Extra High Frequency,EHF)的巨大损耗，聚合物波导由于无趋肤效应，所以损耗较低。此外，相比于传统的硬质金属波导管，聚合物波导具有柔软可弯曲的特点。
当聚合物波导用于THz收发机互联时，其数据传输速率取决于传输媒介的色散大小，即聚合物波导的色散值。具有越低色散的聚合物波导将会带来更高速的数据传输速率。目前，在收发机系统中使用的聚合物波导为单一结构，如实芯、空芯等结构。这些波导的结构的色散值较大，极大限制了数据传输速率的提升。
聚合物波导的色散主要包括波导色散、材料色散和模式色散。现有技术通过使用单模波导，来滤掉聚合物波导中的高次模，以降低聚合物波导的模式色散。该方案无法改变聚合物波导的波导色散和材料色散，其降低聚合物波导的总色散的效果有限。
发明内容
本申请实施例提供一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法，以达到有效降低聚合物波导的总色散，从而提升其数据传输速率的目的。
第一方面，本申请实施例提供了一种聚合物波导。该聚合物波导包括第一波导和色散补偿波导。其中，所述第一波导和所述色散补偿波导连接；所述色散补偿波导和所述第一波导的色散符号相反。
通过连接色散性能互补的多个波导来形成聚合物波导，用于电信号传输。本实施例提供的技术方案有效地降低了聚合物波导的总色散，从而使得其可支持更高速率的电信号传输。
在一种可能的设计中，该聚合物波导还包括第二波导。所述第二波导和所述色散补偿波导连接，所述第二波导和所述第一波导的色散符号相同。通过多段设计，可以使其支持更多的应用场景，从而达到降低聚合物的成本。
在一种可能的设计中，所述色散补偿波导包括多个并列或者多个串联的波导。这么做的好处是可以灵活改变色散补偿波导的色散值，适应不同场景的需求。
在一种可能的设计中，可以采用如下多种的连接方式来连接相邻的波导：
在一种可能的实现中，所述色散补偿波导至少一端包括耦合部分，所述耦合部分用于耦合相邻于所述色散补偿波导的波导。通过耦合部分来实现连接，可以降低传输损耗。
在另一种可能的实现中，所述聚合物波导包括耦合件，前述的相邻波导之间通过耦合件连接。具体地，波导和所述耦合件为一体化成型制作，所述耦合件为形状渐变或者结构渐变设计。耦合件适配不同尺寸的传输波导和色散补偿波导之间的连接，有利于降低信号传输损耗。
在又一种可能的实现中，所述耦合件为可拆卸结构。这种设计可以提高聚合物波导的灵活性。
在一种可能的设计中，可以采用如下一种或者多种方式来改变色散补偿波导的色散值，提供较好的应用灵活性：
在一种可能的实现中，所述聚合物波导还包括械位移控制件。所述色散补偿波导和所述机械位移控制件接触，所述机械位移控制件用于改变所述色散补偿波导的色散值。
在另一种可能的实现中，所述聚合物波导还包括加热件。所述加热件用于改变所述色散补偿波导的色散值。
第二方面，本申请实施例提供了一种电信号传输方法。该方法包括如下步骤：
从聚合物波导的一端接收电信号，所述聚合物波导包括第一波导和色散补偿波导，其中，所述第一波导和所述色散补偿波导连接，所述色散补偿波导和所述第一波导的色散符号相反。
沿所述聚合物波导的传输方向，传输所述电信号；
从所述聚合物波导的另一端输出所述电信号。
需要说明的是，上述方法中的聚合物波导可以替换为第一方面或者其任意一种具体设计或实现描述的聚合物波导。
在一种具体的设计中，上述方法还包括：调整所述色散补偿波导的色散值。具体地，可以通过改变所述色散补偿波导的形状，或者，加热所述色散补偿波导，来达到改变所述色散补偿波导的色散值的目的。
第三方面，本申请实施例提供了一个通信系统。该系统包括两个装置和第一方面或者其任意设计或实现提及的聚合物波导。两个装置通过所述聚合物波导连接。具体地，这两个装置可以是芯片、天线或者是数据通信设备等。
相较于现有技术，本申请揭示的聚合物波导通过连接色散性能互补的波导，以降低其总的色散值，可以有效提升其能够支持的最大信号传输速率。
附图说明
图1为本申请的应用场景示意图；
图2为本申请的一种聚合物波导的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种聚合物波导的结构示意图；
图4为图3所示的波导的色散性能测试结果示意图；
图5为本申请实施例提供的第三种聚合物波导的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的第四种聚合物波导的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的第五种聚合物波导的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的第六种聚合物波导的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的第七种聚合物波导的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种电信号传输方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例描述的设备形态以及业务场景是为了更加清楚地说明本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例提供的技术方案的限制。本领域普通技术人员可知，随着设备形态的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题同样适用。
本申请提出的技术方案可以适用于较短距离的电信号传输的场景。例如，数据中心、芯片互联和车联网等应用场景。图1为本申请的应用场景示意图。如图1所示，系统100包括两个装置(101和102)和聚合物波导103。在该系统中，聚合物波导103用于实现两个装置101和102的互联，即支持两个装置之间完成电信号传输。具体地，本申请主要针对较高频段的电信号传输。例如，THz(覆盖0.1-10THz)波段的信号传输。
通常地，两个装置之间的距离较短。例如，十米以内。具体地，装置101和102可以是一个设备的两个端口，或者两个不同的设备。例如，装置101和102可以是数据中心内同一个设备的不同子架的两个端口。又如，装置101和102可以是两个屏幕，通过聚合物波导实现4K/8K高清数据传输。此外，前述的两个装置还可以是芯片，或者芯片内的某个组件(例如：天线)。需要说明的是，聚合物波导103和两个装置(101和102)之间不一定有直接的物理接触。例如，在使用聚合物波导103连接两个天线时，聚合物波导的端面与天线的主要辐射面距离较近或者直接接触。对于装置的具体形态，本申请不做限制。本申请提出的聚合物波导可以用于上述不同场景的电信号传输。
需要说明的是，本申请的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以本申请未描述的顺序实施。“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例中。反之，装置实施例中的组件功能描述也适用于方法实施例中的相关描述。
还需要说明的是，除非特殊说明，一个实施例中针对一些技术特征的具体描述也可以应用于解释其他实施例提及对应的技术特征。例如，在一个实施例中关于色散补偿波导的具体描述，可以适用于其他实施例中对应的波导的描述。又如，在一个实施例中关于耦合件的具体实现方式，可以适用于其他实施例中的耦合件。此外，为了更加明显地体现不同实施例中的组件的关系，本申请采用相同或相似的附图编号来表示不同实施例中功能相同或相似的组件。
此外，本申请提及的连接可以是直接连接或间接连接。具体的连接关系参考后续对应实施例和附图的描述。除非特殊说明，否则不应将“连接”做过于限定的理解。
图1为本申请提供的一种聚合物波导的结构示意图。该聚合物波导200包括传输波导201和色散补偿波导202。
传输波导201和色散补偿波导202连接。在一种可能的实现方式中，两个波导可以通过胶布或胶水。具体地，胶水可以是聚酯胶水，聚氨酯型胶水或环氧树脂型胶水。在另一种可能的实现方式中，色散补偿波导202可以包括耦合部分，并通过耦合部分和传输波导201连接。在又一种可能的实现方式中，两个波导可以通过耦合件连接。更多的相关说明可参见后续的实施例和相关附图，在此不予赘述。
色散补偿波导202和传输波导201的色散符号相反。需要说明的是，符号相反指的是两个数值的符号不同。具体地，一个为正数(+)，则另外一个为负数(-)。例如，一种色散为正5ps/GHz/m(+5ps/GHz/m)的波导作为色散补偿型，另一种色散为负1ps/GHz/m(-1ps/GHz/m)的波导作为传输波导。又如，一种色散为负1.8ps/GHz/m的波导作为色散补偿波导，另一种色散为正3ps/GHz/m的波导作为传输波导。需要说明的是，ps为皮秒，GHz为吉赫兹，m为米。需要说明的是，色散符号相同也可以说成是色散值正负相同。色散符号相反也可以说成是色散值正负相反或者色散符号不同。
应理解，传输波导为主要用于传输电信号的波导。通常地，传输波导的传输损耗较低。而色散补偿波导用于进行色散补偿，即，使聚合物波导的总色散趋近于0。
通过连接色散性能互补的多个波导来形成聚合物波导，用于电信号传输。本申请提供的技术方案可以有效改善聚合物波导的色散性能，从而可以提升其支持的数据传输速率的上限，即支持更高速率的电信号传输。
下面将基于上面描述的涉及聚合物波导的共性方面，结合更多的附图，对本申请实施例进一步详细说明。需要说明的是，图2所示的波导采用的材料为聚合物。本申请提及的聚合物指的是高分子化合物。通常地，其分子质量高达几千到几百万。具体地，可以是聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)，聚乙烯(Polyethylene，PE)和环烯烃共聚物(Cyclic olefin copolymer，COC)等材料。应理解，随着技术的发展，聚合物波导也可以采用新的材料。对此，本申请不做具体限定。
图3为本申请实施例提供的另一种聚合物波导的结构示意图。该聚合物波导300包括传输波导201、色散补偿波导202和传输波导301。其中，相邻的波导互相连接。即，传输波导201和色散补偿波导202连接；色散补偿波导202和传输波导301连接。两个传输波导的色散符号相同。而色散补偿波导的色散值和传输波导的色散符号不同。两个传输波导可以分别称为第一波导和第二波导。
应理解，本实施例中的聚合物波导300包括的色散补偿波导202可以为多段的。
例如，色散补偿波导202为多个色散补偿波导的串联。通过设计一个有固定色散值的色散补偿波导(后续简称为标准色散补偿波导)，然后根据聚合物波导需要的目的色散值，串联一定数量的标准色散补偿波导，来实现聚合物波导的调节，以达到目标色散值。这种设计可以简化生产流程，降低波导制作成本。
又如，色散补偿波导为多个色散补偿波导的并联。这种并联的色散补偿波导也可以称为复合色散补偿波导。可以通过更换并联波导中的一个或者多个，来改变复合色散补偿波导的色散值，达到聚合物波导的目标色散。
或者，还可以为：聚合物波导包括三个或三个以上的传输波导，每两个传输波导之间放置一个色散补偿波导。
应理解，色散补偿波导的总长度应该小于传输波导的总长度。通常地，色散补偿波导的总长度应该远远小于传输波导的总长度。例如，色散补偿波导的总长度为传输波导的总长度的三分之一，或者更小。这么做的好处是，聚合物波导的整体传输损耗可以较低，有利于提升其传输性能。需要说明的是，总长度指的是存在多个同一类型的波导的情况。如果一种类型的波导只有一个，则波导的总长度理解为波导的长度。
需要说明的是，本实施例中的连接方式可采用如图2相关实施例介绍的方式，或者是后续其他实施例和附图提及的方式，在此不再赘述。
还需要说明的是，本申请的波导可以是空心波导或者实心波导。除非特殊说明，否则本申请不做限定。
图4为图3所示的波导的色散性能测试结果示意图。在图4中，横坐标为信号频率范围(单位为GHz)，纵坐标为群时延(单位为：纳秒(ns))。本领域技术人员可知，群时延曲线的斜率用来反映波导的色散性能。群时延曲线越平坦，色散越趋近于0(即色散性能越好)。实心波导1的直径3毫米(mm)。实心波导2的直径为2mm。空心波导1的内外直径为1mm/2mm。空心波导2的内外直径为1.6mm/2mm。前述的四个波导的长度均为60厘米。在图3所示的波导中，色散补偿波导为实心波导，其长度25厘米、直径为3mm的；第一和第二传输波导为空心波导，长度为10厘米、内外径为1.6mm/2mm；相邻的波导通过胶布连接。从图4中可以看出，相较于单一结构的波导，图3所示的聚合物波导具有明显平滑的群时延特性，表明其色散相对较低。
通过连接色散性能互补的多段波导来形成聚合物波导，本实施例提供的聚合物波导的色散性能得到改善，即具备较好的色散值，可以支持更高的数据传输速率。此外，通过多段灵活的设计，可以降低聚合物波导的成本。
图5为本申请实施例提供的第三种聚合物波导的结构示意图。该聚合物波导400包括传输波导201、色散补偿波导202、传输波导301和耦合件(401a和401b)。其中，相邻的波导通过耦合件连接。即，传输波导201和色散补偿波导202通过耦合件401a连接；色散补偿波导202和传输波导301通过耦合件401b连接。两个传输波导的色散符号相同。而色散补偿波导的色散值和传输波导的色散符号相反。两个传输波导可以分别称为第一波导和第二波导。
耦合件401a和401b的结构为形状的渐变设计。即，耦合件的直径沿着某一方向上逐渐变小。例如，耦合件401a沿着第一波导201向色散补偿波导202的方向上，直径越来越小。又如，耦合件401b沿着色散补偿波导202向第二波导301的方向上，直径越来越大。耦合件的这种渐变设计可以适配不同尺寸的传输波导和色散补偿波导之间的连接，有利于降低信号传输损耗。
需要说明的是，图5所示的传输波导和色散补偿波导的相对尺寸仅是举例。或者，还可以是色散补偿波导的直径大于传输波导。
耦合件401a和401b的材料可以跟其他波导的材料相同或者不同。具体，可以根据实际设计需要选择。例如，如果有更适合于做尺寸渐变的材料，则可以考虑用这些材料来制作耦合件。
可选地，图5所示的聚合物波导可以通过一体成型制作。也就是说，可以通过制作工艺一次性地生产出该聚合物波导。这种一体成型的制作方式，无需后续再进行连接处理，有利于降低聚合物波导的传输损耗。应理解，也可以采用图2-3中提及的连接方式来连接聚合物波导400的各个组件。对此，本申请不做限定。
或者，可选地，可以将色散补偿波导202，以及耦合件401a和/或耦合件401b通过一体成型化设计。例如，可以采用同一材料来制作色散补偿波导202和耦合件。这种方案也可以理解为色散补偿波导202的至少一端包括耦合部分。需要跟传输波导耦合的部分可以采用图2-3或者其他实施例提及的连接方式。
通过连接色散性能互补的多段波导来形成聚合物波导，本实施例提供的聚合物波导的色散性能得到改善，即具备更趋近于0的色散值(即更好的色散性能)，可以支持更高的数据传输速率。此外，通过形状渐变的耦合件进行波导之间的连接，可降低聚合物波导的传输损耗。
图6为本申请实施例提供的第四种聚合物波导的结构示意图。该聚合物波导500包括传输波导201、色散补偿波导202、传输波导301和耦合件(501a和501b)。其中，相邻的波导通过耦合件连接。即，传输波导201和色散补偿波导202通过耦合件501a连接；色散补偿波导202和传输波导301通过耦合件501b连接。其中，两个传输波导的色散符号同向。而色散补偿波导的色散值和传输波导的色散符号相反。两个传输波导可以分别称为第一波导和第二波导。耦合件401a和401b的结构为内部结构的渐变设计。即，耦合件内部空心的尺寸(见图5的虚线所示)沿着某一方向上逐渐变化。例如，耦合件501a沿着第一波导201向色散补偿波导202的方向，空心部门的直径越来越小。又如，耦合件401b沿着色散补偿波导202向第二波导301的方向，空心部门的直径越来越大。耦合件的这种结构渐变设计可以适配传输波导和色散补偿波导的结构差异，有利于降低传输损耗。
需要说明的是，图6所示的波导和耦合件的外径(直径)和内部空心部分的大小仅是举例。在实际设计时，可以根据具体需要和材料特性，来进行对应的设计。对此，本申请不做限定。
类似图5，可选地，图6所示的聚合物波导可以通过一体成型制作，从而可降低聚合物波导的传输损耗。
通过连接色散性能互补的多段波导来形成聚合物波导，本实施例提供的聚合物波导的色散性能得到改善，即具备较好的色散值，可以支持更高的数据传输速率。此外，通过内部结构渐变的耦合件进行波导之间的连接，可降低聚合物波导的传输损耗。
图7为本申请实施例提供的第五种聚合物波导的结构示意图。该聚合物波导600包括传输波导201、色散补偿波导202、传输波导301和耦合件(601a和601b)。其中，相邻的波导通过耦合件连接。即，传输波导201和色散补偿波导202通过耦合件601a连接；色散补偿波导202和传输波导301通过耦合件601b连接。两个耦合件的外径大于前述波导的外径。两个传输波导的色散符号同向。而色散补偿波导的色散值和传输波导的色散符号相反。两个耦合件是可拆卸结构。也就是说，耦合件两端的内径可以分别和对应的波导外径匹配。例如，耦合件601a的左侧的空心内径和传输波导201的外径匹配，即基本相同。从而可以通过耦合件固定住传输波导。类似地，耦合件602a的右侧空心内径可以跟色散补偿波导202的外径匹配。采用可拆卸结构的耦合件进行耦合连接，可以通过灵活地组合方式来实现具有一定大小的色散值的聚合物波导，从而满足不同场景的需要。耦合件601b类似，在此不再赘述。
需要说明的是，耦合件两端的内径大小不一定相同，可以根据具体需要设计。还需要说明的是，耦合件可以是完全中空的结构，那么传输波导的一端和色散补偿波导的一端分别插入耦合件后，为直接接触。或者，耦合件可以是两端中空，中间有一定长度的实心结构。这样，传输波导和色散补偿波导插入耦合件后，并不直接接触，而是通过前述的实心部分连接。具体地，该实心结构可以是如图5或者图6所示的耦合件结构(401a或501a)，通过这种渐变的设计来更好地连接两段波导。
可选地，色散补偿波导202的至少一端可以设计带有如图7所示的耦合件。这种方案可以理解为色散补偿波导带有可拆卸的耦合部分。这种设计，可以实现灵活地替换传输波导来连接色散补偿波导，实现不同总色散值的聚合物波导。
通过连接色散性能互补的多段波导来形成聚合物波导，本实施例提供的聚合物波导的色散性能得到改善，即具备较好的色散值，可以支持更高的数据传输速率。此外，通过可拆卸的耦合件进行波导之间的连接，可提升聚合物波导的灵活性，满足不同应用场景需求。
图8为本申请实施例提供的第六种聚合物波导的结构示意图。该聚合物波导700包括传输波导201、色散补偿波导202、传输波导301、耦合件(702a和702b)和机械位移控制件701。其中，相邻的波导通过耦合件连接。两个传输波导的色散值正负同向。色散补偿波导的色散值和传输波导的色散值正负相反。两个耦合件可以是如图5-7任一的设计，在此不再赘述。
与前述三个实施例不同的是，本实施例中增加了机械位移控制件701。所述色散补偿波导和所述机械位移控制件接触。通过改变色散补偿波导的形状来改变其色散值。如图7所示，机械位移控制件701包括一个位置可调整的手臂7011。通过改变该手臂7011的垂直方向上的位置，可以使得色散补偿波导202发生一定程度的弯曲，从而改变了其色散值。这么做的好处是，可以对聚合物波导的整体色散值做一定程度的灵活调整，而无需更换其波导。可以较好地重用聚合物波导，以适应具体应用环境的变化，或者是理论设计和实际应用中的误差引入的色散值不满足实际需求的问题。
需要说明的是，本实施例给出的控制方式仅是示例。还可以通过其他方式，例如挤压，或旋转等方式来进行色散值的调整。对此，本申请不做限定。
图9为本申请实施例提供的第七种聚合物波导的结构示意图。该聚合物波导800包括传输波导201、色散补偿波导202、传输波导301、耦合件(702a和702b)和加热件801。其中，相邻的波导通过耦合件连接。两个传输波导的色散值正负同向。而色散补偿波导的色散值和传输波导的色散值正负相反。两个耦合件可以是如图5-7任一的设计，在此不再赘述。
与图5-7所示的实施例不同的是，本实施例中增加了加热件801。加热件801至少跟色散补偿波导202的部分表面接触。具体地，可以是直接接触。或者是通过其他液体或者气体接触，也就是说在两者之间通过气体或者液体等。例如，在波导表面贴上铜制加热片，在铜片上通电，通过铜片散发的热量则可以使波导温度产生变化，从而改变波导的色散值。通过这种方式，可以改变色散补偿波导202的温度，从而改变其色散值。其有益效果类似图8的机械位移控制件701在此不再赘述。
需要说明的是，上述两个附图中改变色散值可以是改变其数值大小，而符号不变。例如，将色散从+10降低到+5。或者，也可以是同时符号和数值大小的改变。例如，将色散从+10降低为-5。应理解，色散值具体可以是增大或者减小。需要根据实际应用需要来进行控制，对此本申请不做限定。
此外，上述两种改变色散值的方式也可以作用在传输波导。具体地，可以在聚合物波导的传输波导上设置机械位移控件或者加热件。
在图8-9所示的实施例中，通过连接色散性能互补的多段波导来形成聚合物波导，聚合物波导的色散性能得到改善，即具备较好的色散值，可以支持更高的数据传输速率。此外，通过引入机械位移控制件或加热件，可使得聚合物波导的色散值可以在一定范围内进行调节，提供了较好的应用灵活性。
应理解，本申请对图2-3和5-9所示的聚合物波导的横截面形状没有具体限定。可以为圆形、方型、矩形或者分裂型矩形等当前常规的聚合物波导结构。或者，随着技术的发展，新型的聚合物波导结构，也适用于本申请。对应地，前述提到的直径是针对圆形或者类似圆形的横截面波导。本领域技术人员可知，如果横截面为其他形状，那么对应的描述需修改为例如长度或者宽度等对应的描述。在此不予赘述。
图10为本申请实施例提供的一种电信号传输方法的流程示意图。
具体地，该方法包括：
步骤901，从聚合物波导的一端接收电信号，所述聚合物波导包括第一波导和色散补偿波导，其中，所述第一波导和所述色散补偿波导连接，所述色散补偿波导和所述第一波导的色散符号相反。
需要说明的是，该步骤中提及的电信号传输使用的介质还可以替换位前面其他实施例给出的聚合物波导，在此不再赘述。发送电信号的设备可以是图1描述的某一种设备或接口。
步骤902，沿所述聚合物波导的传输方向，传输所述电信号；
步骤903，从所述聚合物波导的另一端输出所述电信号。
具体地，输出的电信号由另一设备接收。具体地，可以是图1描述的某一种设备或接口。
可选地，上述的电信号传输方法还包括：调整所述色散补偿波导的色散值。具体地，可以通过改变所述色散补偿波导的形状，以改变所述色散补偿波导的色散值。或者，可以加热所述色散补偿波导，以改变所述色散补偿波导的色散值。
可选地，上述的电信号传输方法还包括：替换第一波导为另一波导。这么做的目的是改变聚合物波导的总色散值，以满足实际应用的色散性能需求。
最后应说明的是：以上所述仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种聚合物波导，其特征在于，所述聚合物波导用于传输太赫兹信号，所述聚合物波导包括耦合件、第一波导和色散补偿波导，其中：
所述第一波导通过所述耦合件和所述色散补偿波导连接，其中，所述耦合件为形状渐变或结构渐变设计；
所述色散补偿波导和所述第一波导的色散符号相反；
所述色散补偿波导为直径为3mm的实心波导，所述第一波导为内外径为1.6mm/2mm的空心波导。
2.如权利要求1所述的聚合物波导，其特征在于，所述聚合物波导还包括第二波导，所述第二波导和所述色散补偿波导连接，所述第二波导和所述第一波导的色散符号相同。
3.如权利要求1或2所述的聚合物波导，其特征在于，所述色散补偿波导包括多个并列或者多个串联的波导。
4.如权利要求1-3任一所述的聚合物波导，其特征在于，所述色散补偿波导至少一端包括耦合部分，所述耦合部分用于耦合相邻于所述色散补偿波导的波导。
5.如权利要求1所述的聚合物波导，其特征在于，前述的波导和所述耦合件为一体化成型制作。
6.如权利要求1所述的聚合物波导，其特征在于，所述耦合件为可拆卸结构。
7.如权利要求1-6任一所述的聚合物波导，其特征在于，所述聚合物波导还包括机械位移控制件，所述色散补偿波导和所述机械位移控制件接触，所述机械位移控制件用于改变所述色散补偿波导的色散值。
8.如权利要求1-6任一所述的聚合物波导，其特征在于，所述聚合物波导还包括加热件，所述加热件用于改变所述色散补偿波导的色散值。
9.一种太赫兹信号传输方法，其特征在于，所述方法包括：
从聚合物波导的一端接收太赫兹信号，所述聚合物波导包括第一波导、耦合件和色散补偿波导，其中，所述第一波导通过所述耦合件和所述色散补偿波导连接，所述耦合件为形状渐变或者结构渐变设计，所述色散补偿波导和所述第一波导的色散符号相反；所述色散补偿波导为直径为3mm的实心波导，所述第一波导为内外径为1.6mm/2mm的空心波导；
沿所述聚合物波导的传输方向，传输所述太赫兹信号；
从所述聚合物波导的另一端输出所述太赫兹信号。
10.如权利要求9所述的太赫兹信号传输方法，其特征在于，所述方法还包括：调整所述色散补偿波导的色散值。
11.如权利要求10所述的太赫兹信号传输方法，其特征在于，所述调整所述色散补偿波导的色散值包括：改变所述色散补偿波导的形状，以改变所述色散补偿波导的色散值；或者，加热所述色散补偿波导，以改变所述色散补偿波导的色散值。
12.如权利要求9所述的太赫兹信号传输方法，其特征在于，所述第一波导、所述色散补偿波导和所述耦合件为一体化成型制作。
13.如权利要求9所述的太赫兹信号传输方法，其特征在于，所述耦合件为可拆卸结构。
14.一种太赫兹信号传输系统，其特征在于，所述系统包括第一装置、第二装置和如权利要求1-8任一所述的聚合物波导，所述第一装置和所述第二装置通过所述聚合物波导连接。
CN201910736557.4A 2019-08-09 2019-08-09 一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法 Active CN112346174B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910736557.4A CN112346174B (zh) 2019-08-09 2019-08-09 一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法
PCT/CN2020/097299 WO2021027399A1 (zh) 2019-08-09 2020-06-20 一种聚合物波导和电信号传输方法
EP20853334.9A EP4012465A4 (en) 2019-08-09 2020-06-20 POLYMER WAVEGUIDES AND METHODS OF TRANSMISSION OF ELECTRICAL SIGNALS
US17/650,291 US11994719B2 (en) 2019-08-09 2022-02-08 Polymer waveguide and electrical signal transmission method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910736557.4A CN112346174B (zh) 2019-08-09 2019-08-09 一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112346174A CN112346174A (zh) 2021-02-09
CN112346174B true CN112346174B (zh) 2022-12-02

Family

ID=74367663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910736557.4A Active CN112346174B (zh) 2019-08-09 2019-08-09 一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11994719B2 (zh)
EP (1) EP4012465A4 (zh)
CN (1) CN112346174B (zh)
WO (1) WO2021027399A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113050242B (zh) * 2019-12-28 2022-07-12 华为技术有限公司 传输线缆

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6606437B1 (en) * 1999-02-22 2003-08-12 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical transmission line, negative dispersion optical fiber used for the optical transmission line, and optical transmission system comprising optical transmission line
JP3764032B2 (ja) * 2000-07-06 2006-04-05 独立行政法人科学技術振興機構 超高速光通信のための光ファイバーシステム
DE10061836A1 (de) * 2000-12-12 2002-06-13 Scc Special Comm Cables Gmbh Lichtwellenleiterkabel und Verfahren zum Übertragen von optischen Signalen, insbesondere nach der Wellenlängenmultiplextechnik
US6898002B2 (en) * 2001-07-11 2005-05-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical device, optical module, optical amplifier, and optical transmission system
JP3869305B2 (ja) * 2001-07-26 2007-01-17 古河電気工業株式会社 光伝送路
US6876803B2 (en) * 2001-09-28 2005-04-05 Fujikura Ltd. Optical transmission system
US6768847B2 (en) * 2002-03-15 2004-07-27 Fitel Usa Corp. Dispersion compensating module and fiber for control of residual dispersion
CN1200295C (zh) * 2002-03-22 2005-05-04 华为技术有限公司 一种用于长距传输的光纤连接方法
JP4022860B2 (ja) * 2002-03-27 2007-12-19 日本電気株式会社 波長分割多重光ファイバ伝送路
US6937788B2 (en) * 2002-09-04 2005-08-30 Furukawa Electric North America Adjustable dispersion compensator with few mode fibers and switchable mode converters
CN102162876A (zh) * 2011-05-23 2011-08-24 天津理工大学 一种可调的光子晶体光纤太赫兹波导
WO2014159450A1 (en) * 2013-03-11 2014-10-02 The Regents Of The University Of California Hollow plastic waveguide for data center communications
US9588255B1 (en) * 2013-09-23 2017-03-07 Iowa State University Research Foundation, Inc. Dispersion management with metamaterials
US9601820B2 (en) * 2014-04-09 2017-03-21 Texas Instruments Incorporated Dielectric waveguide comprised of a core surrounded by a cladding and forming integrated periodical structures
CN104536083B (zh) * 2014-12-30 2018-04-24 天津大学 一种空气孔晶格复合芯宽带太赫兹光子晶体光纤
FR3051075B1 (fr) * 2016-05-03 2019-06-28 Universite de Bordeaux Ensemble pour la propagation d'ondes dans la gamme de frequences comprises entre 1 ghz et 10 thz
CN105911649A (zh) * 2016-06-24 2016-08-31 无锡宏纳科技有限公司 一种光纤连接端头
WO2018125227A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Intel Corporation Waveguide design techniques to enhance channel characteristics
WO2018125228A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Intel Corporation Waveguides with active or passive repeaters for range extension

Also Published As

Publication number Publication date
EP4012465A4 (en) 2022-09-28
US20220163726A1 (en) 2022-05-26
CN112346174A (zh) 2021-02-09
WO2021027399A1 (zh) 2021-02-18
EP4012465A1 (en) 2022-06-15
US11994719B2 (en) 2024-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209183756U (zh) 滤波馈电网络及基站天线
KR101938053B1 (ko) 전자기파 신호를 전송하기 위한 도파관 및 이를 포함하는 칩-대-칩 인터페이스 장치
CN108777567B (zh) 一种任意频率比的双频负群时延微波电路
CN112346174B (zh) 一种聚合物波导和太赫兹信号传输方法
CN109742499A (zh) 一种阻带编码可控表面等离激元传输线及其控制方法
CN107205308A (zh) 印刷电路板、光模块、以及传输装置
CN112952325A (zh) 感性耦合组件、腔体滤波器和通信射频设备
CN105470073B (zh) Ka波段微带线增益均衡器
EP2882266B1 (en) Trace structure for improved electrical signaling
US20210013575A1 (en) Waveguide for transmitting electromagnetic wave signals
CN110024216B (zh) 嵌入在毫米波连接器接口中的多路复用器和组合器结构
CN115398886A (zh) 一种moca分配器装置
CN110707438A (zh) 一种Ka波段低耗紧凑型馈电网络
CN104051827A (zh) 一种基于螺旋缺陷地的宽带带通滤波器
CN209747702U (zh) 一种耦合器
JP4712622B2 (ja) 先端短絡（λ／４）同軸避雷器
CN115428468A (zh) Docsis-moca耦合线定向耦合器
CN101990222A (zh) 信号传输装置
CN101916893B (zh) 基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器
CN113050242B (zh) 传输线缆
CN115986358B (zh) 定向耦合器
Kamei et al. Wide-band coaxial-to-coplanar transition
EP3370487A1 (en) Packaged rf circuits and radio unit
US11929536B2 (en) Filter cable
CN217544893U (zh) 一种y型双脊波导环形器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant