CN1145300C - 配备对准波导的阵列波导光栅波分多路复用器及其对准设备 - Google Patents

配备对准波导的阵列波导光栅波分多路复用器及其对准设备 Download PDF

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Abstract

公开了一种配备对准波导的阵列波导光栅(AWG)波分多路复用器(WDM)及其对准用的设备。WDM除实现要求的功能所需的波导外还配备对准波导，用以把光波导装置耦合到光纤块，使之能够达到要求的对准，而不管那些功能是如何实现的。因而，无须知道各个装置的工作特性，这样便能达到容易而快速的对准和粘结。按照本发明，通过检测从每一个对准波导输出的光的波长，即可确定光波导装置的工作波长。因而，有可能简单地确定光波导装置工作是否正常。

Description

配备对准波导的阵列波导光栅 波分多路复用器及其对准设备
技术领域
本发明涉及配备对准波导的阵列波导光栅(AWG)波分多路复用器(WDM)和AWG WDM对准用的设备。
背景技术
一般说来，波导型光学器件需要在与光纤对准的状态下粘结到光纤上，使之能够实际用于传输网络。为了对光学器件进行粘结和对准，首先令光入射到输入光纤阵列。然后利用入射光，使输入光纤阵列与光学器件的输入波导阵列对准。此后，使输出光纤阵列与光学器件的输出波导阵列对准，以便使光可以被引导到位于输出光纤阵列一端相应的最外位置上的两个端口。然后对被引导到这些端口的光的强度进行检测。根据检测结果，对每一个光纤阵列与光学器件的相对位置进行细调，以寻找以最大强度引导光的位置。在找到的位置上，把相关的光纤阵列粘结到光学器件上。
图1a举例说明传统的WDM。图1b是举例说明与图1a的WDM对准的光纤块的剖面图。
图1a所示的WDM包括输入波导阵列101、第一星型耦合器102、阵列波导光栅(AWG)103、第二星型耦合器104和输出波导阵列105。图1b所示的光纤块在对准的状态下粘结到每一个输入和输出波导阵列101和105上。
在诸如上述WDM等光学器件准备在对准的状态下粘结到光纤块上的地方，必须在空间上准确把光学器件和光纤块对准，而同时考虑光学器件的波长特性，以便找出最优的粘结位置。但因光学器件的波长特性在该光学器件的制造过程中是会变化的，所以在光学器件对准过程之前必须知道。另外，为了对光学器件进行对准，必须使用若干复杂的装置，例如，若干光源。
对于上述WDM，实时地监视WDM光学位置上通过WDM发射的光信号也非常重要。在传统的监视方法中，读出从WDM每一个端口输出的信号信息，以检测光信号的波长。但是，按照这种方法，必须直接把从传输线一端或WDM输出端输出的光信号输入检测器。因此，无法做到在光信号的传输过程中检测波长。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种能够原样地输出从输入的光信号分配的一部分光信号的配备对准波导的AWG WDM。
本发明的另一个目的是提供一种使AWG WDM与光纤块对准用的设备。
按照一个方面，本发明提供一种阵列波导光栅波分多路复用器，它包括：多个输入波导；第一星型耦合器，用来分配从所述输入波导接收的光信号；阵列波导光栅，它具有多个不同长度的波导并用来借助所述波导引导一部分所述分配的光信号，而同时使被引导的光信号可以具有不同的相位；第二星型耦合器，用来衍射具有不同相位的光信号，从而使被衍射的光信号互相干涉；多个输出波导，它们连接到第二星型耦合器并适合于输出干涉的光信号；和对准波导，它们连接到第一星型耦合器的输出端子并排列在排成阵列的波导阵列和所述输出波导之外，对准波导用来引导从第一星型耦合器输出的剩余的光信号，而不管光信号的波长。
按照另一个方面，本发明提供一种用来使阵列波导光栅波分多路复用器与光纤对准的设备，所述AWG WDM适合于进行输入信号的分配和分配后的光的分离和组合，并输出所得的光，所述设备包括：光源；第一光纤块，它装有多条光纤，并适合于通过这些光纤引导从光源发出的光；阵列波导光栅波分多路复用器，它适合于分配分别从第一光纤块的光纤接收的光，所述波分多路复用器配备用来原样地输出一部分分配的光的多个对准波导，和用来在分离和组合的状态下输出剩余的分配的光的多个输出波导；第二光纤块，它装有分别与波分多路复用器的对准波导对准的多条对准光纤，和各自与波分多路复用器的多个输出波导对准的多条功能光纤；测量装置，用来测量从第二光纤块的对准光纤输出的光的各自的强度；和控制装置，用来调整第一和第二光纤块以及波分多路复用器的各自位置，使它们处在令测量到的光强度达到最大值的位置。
通过参照附图详细地描述本发明的最佳实施例，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1a举例说明传统的WDM；
图1b是举例说明与图1a的WDM对准的光纤块的剖面图；
图2举例说明按照本发明的AWG WDM；
图3a是举例说明按照本发明具有对准波导的上述WDM的对准用的设备的方框图；以及
图3b是举例说明图3a所示的第二光纤块的剖面图。
具体实施方式
现将参照附图详细地描述本发明的最佳实施例。
图2举例说明按照本发明的AWG WDM。如图2所示，WDM包括输入波导阵列201、第一星型耦合器202、AWG 203、第二星型耦合器204、输出波导阵列205和多个对准波导250。
第一星型耦合器202用来分配从输入波导阵列201接收的光。AWG 203使从第一星型耦合器射出的光波能够分别具有彼此之间的不同的相位差。第二星型耦合器204用来在从AWG 203接收的具有不同相位差的光波之间产生干涉，从而使这些光波聚焦在不同的输出位置上。然后，把聚焦后的光波输出到输出波导阵列205。
对准波导250接收从第一星型耦合器202射出的光，并将该光引导到WDM的输出端子，而不管这些光的波长。因而，可以在WDM的输出端子处检测所传输的光的强度，而不管波长。尽管与输入光的强度相比，在WDM输出端子处检测到的输出光的强度呈现出约25dB(分贝)的损失，但这个强度仍足以用来使WDM与光纤对准。对准波导250设置在WDM输出端子上相应的最外侧位置。因而，在利用对准波导250使WDM与光纤块对准的地方，其余的波导自然与那些光纤块对准。
由于对准波导250直接把从第一星型耦合器接收的光输出到输出端子，而同时防止该光线通过第二星型耦合器204，所以，从对准波导250出来的光便具有关于入射到输入波导阵列201的光的全部波长信息。例如，在WDM作为波分器(wavelength divider)工作的地方，由具有不同波长的光信号组成的信号入射到输入波导阵列201，然后在第一星型耦合器202的输出端上分配到AWG 203和对准波导250。从AWG 203射出的光线在通过第二星型耦合器204的同时彼此干涉，使得具有不同波长的光从输出波导阵列205输出。但是，通过对准波导250的光在具有完整的波长信息的同时被输出。
在WDM作为波长耦合器工作的地方，具有不同波长的光输入到输入波导阵列201的相应的波导。这些光在第二星型耦合器202的输出端上分配到AWG 203和对准波导201。从AWG 203射出的光线在通过第二星型耦合器204的同时彼此干涉，使得它们在具有完整的波长信息的状态下从输出波导阵列205输出。同时，通过对准波导250的光在不发生任何干涉的情况下行进到WDM的输出端。因而，通过在对准波导250的相应的输出端上测量这些光的波长，就有可能检测通过WDM的光的波长。
图3a是举例说明用以对按照本发明具有对准波导的上述WDM进行对准的设备的方框图。图3b是举例说明图3a所示的第二光纤块的剖面图。
如图3a所示，对准设备包括光源300、第一光纤块302、装有对准波导的WDM 304、第二个光纤块306、测量装置308和控制装置310。
WDM 304与图2所示的WDM具有相同的配置。第二光纤块306具有如图3b所示的配置。
图3b所示的光纤块包括上块体320、多根耦合到WDM 304的输出波导阵列的功能光纤322和装有光纤322的下块体326。
现将参照图3a描述利用上述对准设备对WDM进行对准的过程。按照这种对准过程，从光源300射出的光线在通过第一光纤块302后入射到WDM304。来自第一光纤块302的入射光部分地输入到图2所示的对准波导250。WDM 304在其输出端耦合到光纤块304。当图3b所示的对准光纤324与相应的对准波导对准时，功能光纤322便自动与WDM 304的相应的输出波导对准。测量装置308测量从对准光纤324射出的光强度。根据所测量的光强度，控制装置310进行控制，以便以这样的方式使第一光纤块302、WDM 304和第二光纤块306彼此对准，使得从每一根功能光纤输出的光强度与所测量的光强度相同。完成对准后，把对准的第一光纤块302、WDM 304和第二光纤块306粘结在一起，以便把它们固定在一起。
测量装置308还可以测量从对准光纤324输出的光的各自的波长，从而测量WDM 304的操作过程。
从以上描述可以看出，本发明提供一种诸如AWG WDM等的光波导装置，它除了实现要求的功能所需要的波导外，还配备对准波导，用来把光波导装置耦合到光纤块，使得它可以实现要求的对准，而不管这些功能的实现。因而，无须知道每一个装置各自的工作特性，这样便能容易而快速地实现对准和粘结。此外，可以简化对准和粘结装置的配置。按照本发明，通过检测从每一个对准波导输出的光的波长，即可测定光波导装置的工作波长。因而，有可能简单地确定该光波导装置工作是否正常。
尽管已经参照特定的实施例详细地描述了本发明，但它们只是示范性的应用而已。因而，应该非常清楚地明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本专业的任何技术人员都可以作出各种各样的改变。

Claims (3)

1.一种阵列波导光栅波分多路复用器，它包括：
多个输入波导；
第一星型耦合器，用来分配从所述输入波导接收的光信号；
阵列波导光栅，它具有多个不同长度的波导并用来通过所述波导引导一部分分配的光信号，而同时允许被引导的光信号具有不同的相位；
第二星型耦合器，用来衍射具有不同相位的光信号，以此使被衍射的光信号互相干涉；
多个输出波导，它们连接到第二星型耦合器，并且适合于输出干涉的光信号；和
对准波导，它们连接到第一星型耦合器的输出端子，并排到在排成阵列的波导阵列和所述输出波导的外侧，所述对准波导用来引导从所述第一星型耦合器输出的余下的光信号，而不管所述光信号的波长。
2.一种用以把阵列波导光栅波分多路复用器与光纤对准的设备，所述阵列波导光栅波分多路复用器适合于进行输入信号的分配以及分配后的光的波长的分离和组合并输出所得的光，所述设备包括：
光源；
第一光纤块，它装有多条光纤并适合于通过这些光纤引导从所述光源发出的光；
阵列波导光栅波分多路复用器，它适合于分配分别从第一光纤块的光纤接收的光，所述波分多路复用器配备用来原样地输出一部分分配的光的多个对准波导，和用来在分离或组合的状态下输出余下的分配的光的多个输出波导；
第二光纤块，它装有分别与波分多路复用器的对准波导对准的多条对准光纤，和各自与波分多路复用器的多个输出波导对准的多条功能光纤；
测量装置，用来测量从所述第二光纤块的所述对准光纤输出的光的各自的强度；和
控制装置，用来调整所述第一和第二光纤块以及所述波分多路复用器的各自的位置，在所述位置测量到的所述光的强度达到最大值。
3.按照权利要求2的设备，其特征在于：所述波分多路复用器的所述对准波导排列在所述波分多路复用器的所述输出波导的外侧。
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