CN1291255C - 输出波形可调密集波分复用系统集成器件 - Google Patents

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Abstract

本发明一种输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其中包括：输入波导；和与之连接的Y分支波导结构，所述的Y分支波导结构的一分支臂上面制作有电加热薄膜，在电加热薄膜通电后，可以改变其下波导内光信号的相位，在该电加热薄膜上并引出导线；在Y分支波导结构的输出端连接有多模干涉器波导结构；在多模干涉器波导结构的输出端连接有阵列波导光栅波导结构。

Description

输出波形可调密集波分复用系统集成器件
技术领域
本发明主要涉及一种光波导集成器件，特别是支持输出波形可调密集波分复用系统的光波导集成器件。
背景技术
对于现有阵列波导光栅(AWG)型密集波分复用(DWDM)系统，其系统响应曲线通常有两种形式：高斯形响应和顶部平坦化响应。高斯形响应的特点是系统插入损耗小，各通道间串扰小，但系统容差率较低，在输入信号波长不稳定的情况下误码率较高。顶部平坦化响应的特点是系统容差率较高，增加了系统的稳定性，但缺点是系统插入损耗较大。虽然有许多折中的方法改进两种响应曲线的性能，但是仍无法克服这两种响应曲线的固有缺点。
因此，我们提出了利用单芯片集成的光波导集成器件，根据系统要求可以手动设置或者根据系统设定自动控制的“输出波形可调密集波分复用系统集成器件”。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其具有以下优点：
(1)根据系统要求改变密集波分复用系统的响应特性。
(2)可选择自动或者手动设置，改变密集波分复用系统的响应特性。
(3)芯片内各光学单元通过波导结构连接，有利于提高系统整体性能。
(4)整个系统集成在一个芯片上，降低了成本，有利于批量生产。
本发明一种输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其中包括：输入波导；和与之连接的Y分支波导结构，其特征在于，
所述的Y分支波导结构的一分支臂上面制作有电加热薄膜，在电加热薄膜通电后，可以改变其下波导内光信号的相位，在该电加热薄膜的电极上引出导线；在Y分支波导结构的输出端连接有多模干涉器波导结构；在多模干涉器波导结构的输出端连接有阵列波导光栅波导结构。
其中制作该输出波形可调密集波分复用系统集成器件的材料是二氧化硅、锗硅。
其中可以根据热光、电光效应改变该Y分支波导结构的一分支臂中光信号相位，使Y分支波导结构的两输出臂内的光信号相位差为180度。
其中所述的Y分支波导结构、多模干涉器波导结构所组成的输入端，为多输入结构。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如下，其中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为设置到高斯形响应及顶部平坦化响应时从MMI输入到AWG中的波形图。
具体实施方式
请参阅图1是描述输出波形可调密集波分复用器件的结构示意图。
本发明一种输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其中包括：输入波导10；和与之连接的Y分支波导结构20，所述的Y分支波导结构20的一分支臂上面制作有电加热薄膜21，在电加热薄膜21通电后，可以改变其下波导内光信号的相位，在该电加热薄膜上并引出导线(图中未示)；在Y分支波导结构20的另一端连接有多模干涉器(MMI)波导结构30；在多模干涉器(MMI)波导结构30连接有阵列波导光栅波导结构40(该阵列波导光栅波导结构40为现有技术，其结构在此不详细描述)。
其中制作该波导器件的材料是二氧化硅、锗硅或者其他波导材料。
其中可以根据热光、电光或其他光电效应改变该Y分支波导结构20的一分支臂中光信号相位，使Y分支波导结构20的两输出臂内的光信号相位差为180度。
其中所述的Y分支波导结构20、多模干涉器波导结构30所组成的输入端，为多输入结构。
本装置的工作过程的说明：
该系统在正常情况下，Y分支波导结构20其中一个覆盖有电加热薄膜21的分支臂不通电，即电热膜不工作。此时由于在Y分支结构两输出端的输入信号相位及幅值均相等，因此多模干涉器(MMI)输出为在输出端面中心的一个光斑(如图2-1)，该光斑作为阵列波导光栅(AWG)的输入，则对于整个密集波分复用系统产生一个高斯形的系统响应曲线。当由于密集波分复用器件输入端输入光信号频率发生改变，进而引起系统不稳定的时候，可以通过手动设定或者根据系统设定值自动接通Y分支波导结构20其中一个覆盖有电加热薄膜21的分支臂，使其加热，导致其下波导中光信号的相位改变Pi/2，此时多模干涉器(MMI)输出为在输出端面与中心等间距的两个光斑(如图2-2)，该双峰结构作为阵列波导光栅(AWG)的输入，则对于整个密集波分复用系统产生一个顶部平坦化的系统响应曲线。当系统工作在手动调节模式下，只需手动调节开关，控制Y分支波导结构20其中一个覆盖有电加热薄膜21的分支臂，使其加热，导致其下波导中光信号的相位改变Pi/2，即可是整个系统的响应由高斯形响应变为顶部平坦化响应。当系统工作在自动调节模式下，当输入光波长探测器探测到输入波长的波动范围超过了预定值，则自动接通Y分支波导结构20其中一个覆盖有电加热薄膜21的分支臂的电源，使其加热，以改变整个系统响应，其原理与手动调节相类似。当输入光波长恢复稳定后，系统自动断电，使整个系统的响应恢复为高斯形响应。

Claims (4)

1、一种输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其中包括：输入波导；和与之连接的Y分支波导结构，其特征在于，
所述的Y分支波导结构的一分支臂上面制作有电加热薄膜，在电加热薄膜通电后，可以改变其下波导内光信号的相位，在该电加热薄膜的电极上引出导线；在Y分支波导结构的输出端连接有多模干涉器波导结构；在多模干涉器波导结构的输出端连接有阵列波导光栅波导结构。
2、根据权利要求1所述的输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其特征在于，其中制作该输出波形可调密集波分复用系统集成器件的材料是二氧化硅、锗硅。
3、根据权利要求1所述的输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其特征在于，其中可以根据热光、电光效应改变该Y分支波导结构的一分支臂中光信号相位，使Y分支波导结构的两输出臂内的光信号相位差为180度。
4、根据权利要求1所述的输出波形可调密集波分复用系统集成器件，其特征在于，其中所述的Y分支波导结构、多模干涉器波导结构所组成的输入端，为多输入结构。
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