DE112018002353B4

DE112018002353B4 - Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums

Info

Publication number: DE112018002353B4
Application number: DE112018002353.2T
Authority: DE
Inventors: Liangliang Wang; Jiashun Zhang; Junming An; Xiaojie Yin; Jianguang Li; Hongjie Wang; Yuanda Wu; Yue Wang; Xiongwei Hu
Original assignee: Henan Shijia Photons Tech Co Ltd; HENAN SHIJIA PHOTONS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Henan Shijia Photons Tech Co Ltd; HENAN SHIJIA PHOTONS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2038-08-14
Also published as: US20200142130A1; CN107315224B; JP2020519973A; CN107315224A; JP6880313B2; US10908359B2; WO2019034013A1; DE112018002353T5

Abstract

Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Substrat (100) umfasst, auf dem Substrat (100) eine erststufige gerichtete gekoppelte Struktur (1), eine Phasenversatzstruktur (2) und eine zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur (3) angebracht ist, die einander in Verbindung stehen, die obengenannte Phasenversatzstruktur (2) Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter, Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiter (22) und dritte Modulationskomponenten (26) umfasst, wobei die dritten Modulationskomponenten (26) an der Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiterstruktur angeordnet sind, ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Ausgang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur (1) in Verbindung steht, das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Eingang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters III (30) der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur (3) verbunden ist, ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters (22) mit dem Ausgang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur (1) verbunden ist, das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters (22) mit dem Eingang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV (31) der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur (3) in Verbindung steht, wobei die obengenannte erststufige gerichtete gekoppelte Struktur (1) einen parallel angeordneten ersten Eingangswellenleiter und zweiten Eingangswellenleiter umfasst, der erste Eingangswellenleiter, Eingangswellenleiter I (10), bogenförmigen Wellenleiter 1(12), bogenförmigen Wellenleiter II (14), gerichteten gekoppelten Wellenleiter I (16) und erste Modulationskomponenten I (18) umfasst, ein Ende des Eingangswellenleiters I (10) ein Lichteingang ist, andere Ende des Eingangswellenleiters I (10) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters I (12) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters I (12) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters II (14) verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters II (14) mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) verbunden ist, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) mit einem Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21) in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten I (18) am Substrat (100) angeordnet sind und sich außerhalb der gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) befinden, zweite Eingangswellenkomponenten Eingangswellenleiter II (11), bogenförmigen Wellenleiter III (13), bogenförmigen Wellenleiter IV (15), gerichteten gekoppelten Wellenleiter II (17) und ersten Modulationskomponenten II (19) umfassen, ein Ende des Eingangswellenleiters II (11) als ein anderer Lichteingang gilt, das andere Ende des Eingangswellenleiters II (11) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters III (13) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters III (13) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV (15) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV (15) mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) mit dem anderen Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters (22) in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten II (19) auf dem Substrat (100) angeordnet sind und sich außerhalb des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) platzieren lassen; wobei an der Berührungsstelle zwischen dem obengenannten Eingangswellenleiter I (10) und bogenförmigen Wellenleiter I (12), zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter II (14) und gerichteten gekoppelten Wellenleiter I (16) und gerichteten gekoppelten Wellenleiter I (16) und dem ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21), zwischen dem Eingangswellenleiter II (11) und bogenförmigen Wellenleiter III (13) , zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter IV (15) und dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter II (17), jeweils eine Lageveränderung I vorgesehen ist, an der Berührungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter I (12) und bogenförmigen Wellenleiter II (14) und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter III (13) und bogenförmigen Wellenleiter IV (15) jeweils eine Lageveränderung II vorgesehen ist, wobei ein Versatzwert der Lageveränderung I 0.15µm ist, und wobei ein Versatzwert von der Lageveränderung II das Zweifache des Versatzwerts der Lageveränderung I ist.

Description

Technischer Bereich
Diese Erfindung trifft auf PON technischen Bereich von FTTH zu und betrifft einen durch Anwender zugeordneten unempfindlichen Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums von FTTH.
Technischer Hintergrund
Im Verlauf der schnellen Entwicklung von 4k Video, AR/VR Technik, Internet +, Megadaten, Cloud-Services sowie entsprechenden Geschäfte und in die Richtung nach übergroßer Bandbreite, Intellektualisierung, Multi-Service des Netzwerks wird die Vermehrung der Bandbreiten-Kapazität von Transitnetz größtmöglich vorangetrieben und die Entwicklung von FTTH gefördert. Im PON von FTTH werden eine große Anzahl von RICO-Abzweigeinheiten angewendet, um Lichtpfad zuzuordnen. In manchen besonderen Situationen werden die variablen optischen Abzweigeinheiten erfordert, um eine dynamische und flexible Zuordnung des Lichtpfads zu realisieren. Für die vorhandenen variablen optischen Abzweigeinheiten wird normalerweise eine photoelektrische, akustisch-optische oder anhand von thermal-optischer Multimode-Interferenzstruktur genutzt, wobei die photoelektrische und akustisch-optische Technologie kompliziert und nicht für Serienproduktion in Größenordnungen geeignet ist. Die variablen optischen Abzweigeinheiten mit der Multimode-Interferenzstruktur benötigen mehrstufigen Abzweigen oder eine gekoppelte Struktur, deren Abmaß groß ist und Modulationstiefe nicht ausreichend ist und nur innerhalb einer bestimmten Wellenlänge sich funktioniert, dies nicht den Bedarf des weiten Spektrums von optischem Netzwerk abdecken kann.
JP 2004 - 302 091 A betrifft einen programmierbaren Lichtsignalprozessor, der in der Lage ist, den Stromverbrauch eines Heizgerätes auf ein erforderliches Minimum zu reduzieren, und ein Verfahren zur Steuerung des programmierbaren Lichtsignalprozessors.
US 5 418 868 A betrifft das Schalten von optischen Signalen zwischen alternativen wellenleitenden Medien, wie z.B. optischen Fasern.
JP 2001-318 253 A betrifft einen Lichtwellenleiter-Richtungskoppler, der in der optischen Kommunikation und dergleichen verwendet wird, und eine Lichtwellenleiterschaltung, die den Lichtwellenleiter-Richtungskoppler verwendet.
JP H11 167 032 A offenbart eine gekrümmte Lichtwellenleiterschaltung mit geringer Größe und geringem Verlust.
JP H04 213 407 A betrifft eine verzweigende und koppelnde Lichtwellenleiterschaltung.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung hat in Anlehnung an die Nachteile des vorhandenen einstellbaren Richtkoppler einen unempfindlichen Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums in kompakter Bauform veröffentlicht.
Um die obenstehenden technischen Probleme zu lösen, hat diese Erfindung folgendes technisches Konzept angewendet:

Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums, dass es Substrat umfasst, auf dem Substrat eine erststufige gerichtete gekoppelte Struktur, Phasenversatzstruktur und zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur angebracht ist, die einander in Verbindung stehen, die obengenannte Phasenversatzstruktur Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter, Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiter und dritte Modulationskomponenten umfasst, wobei die dritten Modulationskomponenten an Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter angeordnet sind, ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Ausgang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters I in Verbindung steht, das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Eingang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters III der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur verbunden ist, ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Ausgang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters II der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur verbunden ist, das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters mit dem Eingang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur in Verbindung steht, wobei das obengenannte Substrat (100) aus Siliziumdioxid, Silizium, SOI, Indiumphosphid oder Halbleiter-Polymer hergestellt wird, die erststufige gerichtete gekoppelte Struktur, Phasenversatzstruktur und die zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur aus Lichtwellenleitermaterialien hergestellt wird, die obengenannte Lichtwellenleitermaterialien Siliziumdioxid, Silizium, SOI, Indiumphosphid oder Halbleiter-Polymer sind.

Der obengenannte Phasenversatz-hervorrufende bogenförmige Wellenleiter umfasst den ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter, zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter, dritten Phasenversatzhervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter und vierten bogenförmigen Wellenleiter, wobei ein Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Ausgang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I in Verbindung steht, das andere Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit einem Ende des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters verbunden ist, das andere Ende des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit einem Ende des dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters verbunden ist, das andere Ende des dritten Phasenversatz-hervorrufendenbogenförmigen Wellenleiters mit einem Ende des vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters verbunden ist, das andere Ende des vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Eingang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III verbunden ist, der durch den ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter und zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter gebildete Bogen im Gegensatz zu dem durch den dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter und vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter gebildeten Bogen sich symmetrisch darstellt und die Biegerichtung des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters ganz gegen die Biegerichtung des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters geht.
Die dritten Modulationskomponenten sind die elektrischen Modulationskomponenten in U-Form oder thermischen Modulationskomponenten in U-Form.
Die obengenannte erststufige gerichtete gekoppelte Struktur umfasst den parallel angeordneten ersten Eingangswellenleiter und zweiten Eingangswellenleiter. Der erste Eingangswellenleiter umfasst Eingangswellenleiter I, bogenförmigen Wellenleiter I, bogenförmigen Wellenleiter II, gerichteten gekoppelten Wellenleiter I und die ersten Modulationskomponenten I, wobei ein Ende des Eingangswellenleiters I ein Lichteingang ist, das andere Ende des Eingangswellenleiters I mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters I in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters I mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters II verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters II mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I verbunden ist, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I mit einem Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten I am Substrat angeordnet sind und sich außerhalb der gerichteten gekoppelten Wellenleiters I befinden, die zweiten Eingangswellenkomponenten aus Eingangswellenleiter II, bogenförmigen Wellenleiter III, bogenförmigen Wellenleiter IV, gerichteten gekoppelten Wellenleiter II und den ersten Modulationskomponenten II, ein Ende des Eingangswellenleiters II ein Lichteingang ist, das andere Ende des Eingangswellenleiters II mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters III in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters III mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II mit dem anderen Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten II auf dem Substrat angeordnet sind und sich außerhalb des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II platzieren lassen.
An der Berührungsstelle zwischen dem obengenannten Eingangswellenleiter I und bogenförmigen Wellenleiter I , zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter II und gerichteten gekoppelten Wellenleiter I und gerichteten gekoppelten Wellenleiter I und dem ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters, zwischen dem Eingangswellenleiter II und bogenförmigen Wellenleiter III, zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter IV und dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter II ist jeweils eine Lageveränderung I vorgesehen und an der Berührungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter I und bogenförmigen Wellenleiter II und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter III und bogenförmigen Wellenleiter IV ist jeweils eine Lageveränderung II versehen.
Die obengenannten ersten Modulationskomponenten I und die ersten Modulationskomponenten II sind jeweils die elektrischen oder thermischen Modulationskomponenten.
Die obengenannte zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur umfasst den parallel angeordneten ersten Eingangswellenleiter und zweiten Eingangswellenleiter, wobei der erste Eingangswellenleiter Ausgangswellenleiter I, bogenförmigen Wellenleiter V, bogenförmigen Wellenleiter VI, gerichteten gekoppelten Wellenleiter III und die zweiten Modulationskomponenten I umfasst, wobei ein Ende des Ausgangswellenleiters I ein Lichtausgang ist, das andere Ende des Ausgangswellenleiters I mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiter V in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters V mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VI verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VI mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III mit dem anderen Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters in Berührung kommt, die zweiten Modulationskomponenten I am Substrat angeordnet sind und sich außerhalb der gerichteten gekoppelten Wellenleiters III befinden, zweite Ausgangswellenkomponenten aus Ausgangswellenleiter II, bogenförmigen Wellenleiter VII, bogenförmigen Wellenleiter VIII, gerichteten gekoppelten Wellenleiter IV und den zweiten Modulationskomponenten II, ein Ende des Ausgangswellenleiters II der andere Lichtausgang ist, das andere Ende des Ausgangswellenleiters II mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VII in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VII mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VIII in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VIII mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV mit dem anderen Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters in Berührung kommt, zweite Modulationskomponenten II auf dem Substrat angeordnet sind und sich außerhalb des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV platzieren lassen.
An der Berührungsstelle zwischen dem Ausgangswellenleiter I und dem bogenförmigen Wellenleiter V, zwischen bogenförmigen Wellenleiter VI und dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter III, zwischen dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter III und dem ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter, zwischen dem Ausgangswellenleiter II und bogenförmigen Wellenleiter VII, zwischen bogenförmigen Wellenleiter VIII und gerichteten gekoppelten Wellenleiter IV ist jeweils eine Lageänderung I vorgesehen und an der Berührungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter V und dem bogenförmigen Wellenleiter VI und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter VII und bogenförmigen Wellenleiter VIII ist jeweils eine Lageänderung II vorgesehen.
Die zweiten Modulationskomponenten I und die zweiten Modulationskomponenten II sind genauso die elektrischen oder thermischen Modulationskomponenten.
Der Abstand zwischen dem erfindungsgemäßen Eingangswellenleiter und Ausgangswellenleiter ist ganzzahliges Vielfach von 127µm oder 250µm.
Diese Erfindung hat folgende vorteilhafte Wirkungen:

1) In Anwendung von Kaskade von zweitstufigen gerichteten gekoppelten Richtkoppler sowie Phasenversatzstruktur lässt die gekoppelten Länge und Größe des Phasenversatzes verbessern, wobei es auf Unempfindlichkeit der Wellenlänge des breiten Spektrums einwirkt und die Modulation in dem gekoppelten Bereich und Phasenversatz eingeführt wird, um die Verkopplung sowie Größe des Phasenversatzes einzustellen und somit die Einstellung des Teilverhältnisses im Bereich des breiten Spektrums zu verwirklichen.
2) Anhand von der planaren Lichtwellenleitertechnologie wird es hergestellt, wobei es niedrigen Verbrauch benötigt und der Abmaß kompakt ist, dies für Integration mit anderen Komponenten sich geeignet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Um die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele oder das technische Konzept der vorhandenen Technologie zu verdeutlichen, werden folgend die Ausführungsbeispiele oder die benötigten Figuren in der vorhandenen technischen Beschreibung einfach vorzustellen, gelten die in der Beschreibung beigefügten Figuren nur als manche Ausführungsbeispiele in dieser Erfindung. Für die Techniker, die sich in diesem Bereich beschäftigen, können auch ohne kreative Arbeit sich aus diesen Figuren andere Figuren ergeben.

1 stellt schematisch ein strukturelles Diagramm dar.
2 stellt schematisch ein strukturelles Diagramm von erfindungsgemäßem erstem gerichteten Richtkoppler dar.
3 stellt schematisch ein Diagramm zum Teil über Verbindung des erfindungsgemäßen bogenförmigen Wellenleiters und geraden Wellenleiters dar.
4 stellt schematisch ein Tendenzdiagramm über Verbrauch der Verbindung zwischen erfindungsgemäßen bogenförmigen und geraden Wellenleiter im Änderungsprozess der Lageänderung dar.
5 stellt schematisch die Umwandlung der Ausgangsleistung des erfindungsgemäßen ersten gerichteten Richtkopplers bei Änderung des Brechungsindexes dar.
6 stellt schematisch ein strukturelles Diagramm der erfindungsgemäßen Phasenversatzstruktur dar.
7 stellt schematisch ein strukturelles Diagramm des erfindungsgemäßen zweiten gerichteten Koppelrichters dar.
8 stellt schematisch statisches Ausgangsspektrumlinie dar.

Ausführungsbeispiele
Folgend wird in Anlehnung an die beigefügten Figuren in erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele das technische Konzept in diesen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen deutlich und vollständig beschrieben. Offensichtlich gehören die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur zu einem Teil der Ausführungsbeispiele, sondern nicht zu allen Ausführungsbeispiele. Basierend auf die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele fallen die von normalen Techniker in diesem Bereich in der Voraussetzung ohne kreative Bemühungen in diesem erfindungsgemäßen Schutzbereich.
Wie in der 1-3 und 6-7 dargestellt, ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums, dass es Substrat 100 umfasst, der obengenannte Substrat 100 aus Siliziumdioxid, Silizium, SOI, InP oder Halbleiter-Polymer besteht. Auf dem Substrat 100 ist eine erststufige gerichtete gekoppelte Struktur 1, Phasenversatzstruktur 2 und zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur 3 angebracht, die einander in Verbindung stehen, wobei die erststufige gerichtete gekoppelte Struktur 1, Phasenversatzstrukur 2 und zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur 3 aus optischem Lichtwellenleitermaterialien hergestellt werden und die Lichtwellenleitermaterialien 101 Siliziumdioxid, Silizium, SOI, InP oder Halbleiter-Polymer sind.
Die obengenannte Phasenversatzstruktur 2 umfasst einen Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter, Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiter 22 und die dritten Modulationskomponenten 26, wobei die dritten Modulationskomponenten 26 am Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter angebracht sind. Die dritten Modulationskomponente 26 sind die elektrischen Modulationskomponenten in U-Form oder thermischen Modulationskomponenten in U-Form.
Ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters steht mit dem Ausgang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters 116 der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur 3 in Verbindung. Das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters ist mit dem Eingang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III 30 der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur 3 verbunden. Ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters 22 ist mit dem Ausgang des gerichtetem gekoppeltem Wellenleiters II 17 der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur 1 verbunden. Das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters 22 steht mit dem Eingang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV 31 der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur 3 in Verbindung.
Der obengenannte Phasenversatz-hervorrufende bogenförmige Wellenleiter umfasst den ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 21, zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 23, dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 24 und vierten bogenförmigen Wellenleiter 25, wobei ein Ende des ersten Phasenversatzhervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 21 mit dem Ausgang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I 16 in Verbindung steht, das andere Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 21 mit einem Ende des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 23 verbunden ist, das andere Ende des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 23 mit einem Ende des dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 24 verbunden ist, das andere Ende des dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 24 mit einem Ende des vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 25 verbunden ist, das andere Ende des vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 25 mit dem Eingang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III 30 verbunden ist, der durch den ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 21 und zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 23 gebildete Bogen im Gegensatz zu dem durch den dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 24 und vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 25 gebildeten Bogen sich symmetrisch darstellt und die Biegerichtung des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 21 ganz gegen die Biegerichtung des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 23 geht.
Die obengenannte erststufige gerichtete gekoppelte Struktur 1 umfasst den parallel angeordneten ersten Eingangswellenleiter und zweiten Eingangswellenleiter, der erste Eingangswellenleiter aus Eingangswellenleiter I 10, bogenförmigen Wellenleiter I 12, bogenförmigen Wellenleiter II 14, gerichteten gekoppelten Wellenleiter I 16 und die ersten Modulationskomponenten 118, wobei ein Ende des Eingangswellenleiters I 10 ein Lichteingang ist, das andere Ende des Eingangswellenleiters 110 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters 112 in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters I 12 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters II 14 verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters II 14 mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I 16 verbunden ist, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I 16 mit einem Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 21 in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten I 18 am Substrat 100 angeordnet sind und sich außerhalb der gerichteten gekoppelten Wellenleiters I 16 befinden, die zweiten Eingangswellenkomponenten aus Eingangswellenleiter II 11, bogenförmigen Wellenleiter III 13, bogenförmigen Wellenleiter IV 15, gerichteten gekoppelten Wellenleiter II 17 und den ersten Modulationskomponenten II 19, ein Ende des Eingangswellenleiters II 11 ein Lichteingang ist, das andere Ende des Eingangswellenleiters II 11 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters III 13 in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters III 13 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV 15 in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV 15 mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II 17 in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II 17 mit dem anderen Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters 22 in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten II 19 auf dem Substrat 100 angeordnet sind und sich außerhalb des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II 17 platzieren lassen.
An der Berührungsstelle zwischen dem Ausgangswellenleiter I 10 und dem bogenförmigen Wellenleiter I 12, zwischen bogenförmigen Wellenleiter II 14 und dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter I 16, zwischen dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter I 16 und dem ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 21, zwischen dem Eingangswellenleiter II 11 und bogenförmigen Wellenleiter III 13, zwischen bogenförmigen Wellenleiter IV15 und gerichteten gekoppelten Wellenleiter II 17 ist jeweils mit einer Lageänderung I versehen und an der Berührungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter I 12 und dem bogenförmigen Wellenleiter II 14 und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter III 13 und bogenförmigen Wellenleiter IV 15 ist jeweils mit einer Lageänderung II versehen.
Die obengenannten ersten Modulationskomponenten 118 und ersten Modulationskomponenten II 19 sind genauso die elektrischen oder thermischen Modulationskomponenten.
Die obengenannte zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur 3 umfasst den parallel angeordneten ersten Eingangswellenleiter und zweiten Eingangswellenleiter, wobei der erste Eingangswellenleiter Ausgangswellenleiter I 38, bogenförmigen Wellenleiter V 36, bogenförmigen Wellenleiter VI 34, gerichteten gekoppelten Wellenleiter III 30 und die zweiten Modulationskomponenten I 32 umfasst, ein Ende des Ausgangswellenleiters I 38 ein Lichtausgang, das andere Ende des Ausgangswellenleiters I 38 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiter V 36 in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters V 36 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VI 34 verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VI 34 mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III 30 in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III 30 mit dem anderen Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters 21 in Berührung kommt, die zweiten Modulationskomponenten 132 am Substrat 100 angeordnet sind und sich außerhalb der gerichteten gekoppelten Wellenleiters III 30 befinden, die zweiten Ausgangswellenkomponenten aus Ausgangswellenleiter II 39, bogenförmigen Wellenleiter VII 37, bogenförmigen Wellenleiter VIII 35, gerichteten gekoppelten Wellenleiter IV 31 und den zweiten Modulationskomponenten II 33, ein Ende des Ausgangswellenleiters II 39 als ein anderer Lichtausgang gilt, das andere Ende des Ausgangswellenleiters II 39 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VII 37 in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VII 37 mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VIII 35 in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VIII 35 mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV 31 in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV 31 mit dem anderen Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters 22 in Berührung kommt, die zweiten Modulationskomponenten II 33 auf dem Substrat 100 angeordnet sind und sich außerhalb des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV 31 platzieren lassen.
An der Berührungsstelle zwischen dem Ausgangswellenleiter I 38 und dem bogenförmigen Wellenleiter V 36, zwischen bogenförmigen Wellenleiter VI 34 und dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter III 30, zwischen dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter III 30 und dem ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter 21, zwischen dem Ausgangswellenleiter II 39 und bogenförmigen Wellenleiter VII 37, zwischen bogenförmigen Wellenleiter VIII35 und gerichteten gekoppelten Wellenleiter VI 31 ist jeweils eine Lageänderung I vorgesehen und an der Berührungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter V 36 und dem bogenförmigen Wellenleiter VI 34 und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter VII 37 und bogenförmigen Wellenleiter VIII 35 ist jeweils eine Lageänderung II vorgesehen.
Die zwei Modulationskomponenten I 32 und die zwei Modulationskomponenten II 33 sind genauso die elektrischen oder thermischen Modulationskomponenten.
Der Abstand zwischen dem erfindungsgemäßen Eingangswellenleiter und Ausgangswellenleiter ist ganzzahliges Vielfach von 127µm oder 250µm.
Folgend werden durch detaillierte Beispiele erläutert.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums, einschließlich eines Substrats, eines Lichtwellenleitermaterials, einer erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur, einer Phasenversatzstruktur und einer zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur, wobei diese erste obengenannte gerichtete gekoppelte Struktur, Phasenversatzstruktur und die zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur einander in Verbindung steht und aus Lichtwellenleitermaterial hergestellt wird und am Substrat angeordnet ist.
Das Substrat wird aus Siliziumdioxid hergestellt.
Das obengenannte Lichtwellenleitermaterial wählt ein Siliziumdioxid in unterschiedlicher Vermischung, dessen Brechungsindex 0.45% ist und Formel wie folgend läutet: $Δ n = \frac{n_{1}^{2} - n_{2}^{2}}{2 n_{1}^{2}}$
wobei der Schichtaufbau aus Siliziumdioxid mit Germanium ist, dessen Brechungsindex n₁=1.4515 ist, obere und untere Schicht aus Siliziumdioxid mit vermischtem Bor und Phosphor ist und Brechungsindex n₂=1.445, Biegeradius = 15mm, Querschnittsabmessung 6.5µm×6.5µm beträgt.
Wegen der Anwesenheit des Biegeradius ist das Lichtfeld schief. Aus diesem Grund entsteht an der Verbindungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter und bogenförmigen Wellenleiter und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter und geraden Wellenleiter zusätzlicher Stralungsverlust. Um Verlust der Komponenten zu reduzieren wird in dieser Erfindung eine Versatzstruktur eingeführt. Darüber hinaus wird diese Versatzstruktur optimiert. 3 stellt ein Diagramm über die Verbindungsstelle zwischen dem bogenförmigen und geraden Wellenleiter dar. 4 stellt eine Tendenz der Verlustveränderung unter unterschiedlicher Versatzstruktur dar. In der 4 ist es ersichtlich, wenn die Lageänderung von 0 allmählich zunimmt, bietet der Verlust ein gradueller Abwärtstrend, bis der auf einen bestimmten Wert zunimmt, steigt der Verlust auch. Der Grund dafür ist, dass der große Versatz zu relativ größeren Lichtfeldversatz führt, wobei der Verlust sich auch vermehrt. Hierfür wird ein Versatzwert S=0.15µm von bogenförmigem und geradem Wellenleiter gewählt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Verlust am niedrigsten. Die Verbindungsstelle zwischen bogenförmigen Wellenleiter ist der Versatzwert von beiden Biegefelder Zweifach des Versatzwerts zwischen bogenförmigen und geraden Wellenleiter.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die gekoppelte Länge der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur larml=2420pm. Der Abstand zwischen dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter I und gerichteten gekoppelten Wellenleiter II beträgt G1=2.8µm. Unter dem Einfluß des Wellenleiters zeigt der Biegeteil einen Prozess zur allmählichen Erweiterung. Bis es zum entkoppelten Abstand sich erweitert, entsteht im Teil des gebogenen Wellenleiters ebenso die Koppelung. Für diesen Teil ist die äquivalente gekoppelte Länge Le, wobei der Eingang A1 und A2 und Ausgang B1 und B2 ist. Formel von Übertragungsmatrix der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur 1 läutet: $[\begin{array}{l} B 1 \\ B 2 \end{array}] = [\begin{matrix} T_{1} & - j S_{1} \\ - j S_{1} & T_{1} \end{matrix}] [\begin{array}{l} A 1 \\ A 2 \end{array}]$
wovon: $T_{1} = cos (π (L a r m_{1} + L_{e}) / 2 L_{c})$
$S_{1} = sin (π (L a r m_{1} + L_{e}) / 2 L_{c})$
$L_{c} = π / (β_{e} - β_{o})$
β_e, β_o die Ausbreitungskonstante der grade und ungrade symmetrische Mode ist.
Die ersten Modulationskomponente I und ersten Modulationskomponente II führen die Modulation im Bereich des Koppelrichters durch, um sich aus einer gerichteten gekoppelten Struktur mit unterschiedlicher Ausgangsleistung zu ergeben. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Simulation unter Anwendung von dreidimensionalem Beam-Propagation-Verfahren in unterschiedlicher Wellenlänge von 1.25µm~1.65µm. 5 stellt die Änderung der Ausgangsleistung von Koppelrichter dar, die aus der Simulation der Änderung von Brechungsindex von Koppelrichter sich ergibt. Wenn Δn positiver Wert ist, bedeutet es die erste thermische Modulation. Wenn Δn negativer Wert ist, bedeutet es die zweite thermische Modulation. In der 5 kann man ersehen, dass in der Wellenlänge von 1.55µm das Teilverhältnis der beiden Ausgangskanäle im statischen Zustand 50%:50%. Durch die Einstellung der thermischen Modulationskomponente ist das Teilverhältnis beider Ausgangskanäle 100%:0%/0%:0%, wenn der Änderungswert von Brechungsindex Δn=+/- 0.00025 ist. Durch die thermische Modulation kann innerhalb von der Wellenlänge 1.25µm~1.65µm eine beliebige Einstellung eines beliebigen Teilverhältnisses verwirklicht.
Die Länge des geraden Wellenleiters der obengenannten Phasenversatzstruktur ist L. Winkel des bogenförmigen Wellenleiters ist angle. Im statistischen Zustand ist die eingeführte Längendifferenz ΔL des bogenförmigen Wellenleiters: $Δ L = 4 \cdot r a d i u s \cdot a n g l e \cdot π / 180 - L$
wovon wenn angle = arc sin(L / (4· radius) ist, ist der entsprechende eingeführte Phasenversatz ΔPhase: $Δ p h a s e = (4 \cdot r a d i u s \cdot a n g l e \cdot π / 180 - L) \cdot n_{1}$
Durch die Modulationskomponente lässt der Brechungsindex des bogenförmigen Wellenleiters sich ändern, genauso der Abmaß des von Phasenschieber eingeführten Phasenversatzes, wovon der Eingang B1 und B2 und Ausgang C1 und C2 ist und die Formel des Übertragungsmatrixes der Phasenversatzstruktur 2 folgend läutet: $[\begin{array}{l} C 1 \\ C 2 \end{array}] = [\begin{matrix} e^{- j β L} & 0 \\ 0 & e^{- j β L + Δ L} \end{matrix}] [\begin{array}{l} B 1 \\ B 2 \end{array}]$
β bedeutet Ausbreitungskonstante des Wellenleiters.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die gekoppelte Länge der obengenannten zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur 3 larm2=1885µm. Der Abstand zwischen dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter III und Wellenleiter IV ist G1=2.8µm, gleich mit dem der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur, wovon die äquivalente gekoppelte Länge Le und Eingang C1 und C2 und Ausgang D1 und D2 ist und die Formel des Übertragungsmatrixes der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur 2 folgend läutet: $[\begin{array}{l} D 1 \\ D 2 \end{array}] = [\begin{matrix} T_{2} & - j S_{2} \\ - j S_{2} & T_{2} \end{matrix}] [\begin{array}{l} C 1 \\ C 2 \end{array}]$
wovon: $T_{2} = cos (π (L a r m_{2} + L_{e}) / 2 L_{c})$
$S_{2} = sin (π (L a r m_{2} + L_{e}) / 2 L_{c})$
$L_{c} = π / (β_{e} - β_{o})$
β_e, β_o die Ausbreitungskonstante der gerade und ungerade symmetrische Mode ist.
Aus der obenstehenden Diskussion ergibt sich die Formel des Übertragungsmatrixes von dem unempfindlichen Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums $[\begin{array}{l} D 1 \\ D 2 \end{array}] = [\begin{matrix} T_{2} & - j S_{2} \\ - j S_{2} & T_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} e^{- j β L} & 0 \\ 0 & e^{- j β L + Δ L} \end{matrix}] [\begin{matrix} T_{1} & - j S_{1} \\ - j S_{1} & T_{1} \end{matrix}] [\begin{array}{l} A 1 \\ A 2 \end{array}]$
Durch die Einstellung gegenüber dem Teilverhältnis und Abmaßes von Phasenversatz in zweitstufigen Verkoppelung für die erststufige gerichteten gekoppelten Struktur, Phasenversatzstruktur und die erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur lässt die Einstellung gegen unempfindlicher Wellenlänge und Teilverhältnis im Spektrumbereich sich verwirklichen.
Im statistischen Zustand kommt die Verkoppelungslänge der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur larml=2420gm zur Wahl und die Verkoppelungslänge der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur larm2=1885µm zur Wahl. Der Winkel von bogenförmigem Wellenleiter der Phasenversatzstruktur ist angle=2.2649. Die von bogenförmigem Wellenleiter eingeführte Längedifferenz ist ΔL=0.7µm, damit die statistische Eingangsspektrallinie wie in der 8 dargestellt ist. Innerhalb von Wellenlängenbereich 1.25µm~1.65µm ist, IL, UNIF und WDL jeweils kleiner als 3.25dB, 0.35dB und 0.3dB, wovon die Berechnungsformel von IL, UNIF und WDL wie folgend läutet: $I L_{i} = - 10 lg (\frac{P_{o u t_{i}}}{P_{i n}}) (dB);$
$U N I F = - 10 lg \frac{{(P_{o u t})}_{min}}{{(P_{o u t})}_{max}} (dB);$
$W D L_{i} = - 10 lg \frac{(P_{o u t_{i}}) min}{(P_{o u t_{i}}) max} (dB) .$
Die obenstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar und soll der vorliegende Erfindung nicht einschränken. Jegliche Modifikationen, äquivalenten Ersetzungen, Verbesserungen usw., die im Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung sich befinden, sollten im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Substrat (100) umfasst, auf dem Substrat (100) eine erststufige gerichtete gekoppelte Struktur (1), eine Phasenversatzstruktur (2) und eine zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur (3) angebracht ist, die einander in Verbindung stehen, die obengenannte Phasenversatzstruktur (2) Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter, Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiter (22) und dritte Modulationskomponenten (26) umfasst, wobei die dritten Modulationskomponenten (26) an der Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiterstruktur angeordnet sind, ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Ausgang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur (1) in Verbindung steht, das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters mit dem Eingang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters III (30) der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur (3) verbunden ist, ein Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters (22) mit dem Ausgang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) der erststufigen gerichteten gekoppelten Struktur (1) verbunden ist, das andere Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters (22) mit dem Eingang eines gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV (31) der zweitstufigen gerichteten gekoppelten Struktur (3) in Verbindung steht, wobei die obengenannte erststufige gerichtete gekoppelte Struktur (1) einen parallel angeordneten ersten Eingangswellenleiter und zweiten Eingangswellenleiter umfasst, der erste Eingangswellenleiter, Eingangswellenleiter I (10), bogenförmigen Wellenleiter 1(12), bogenförmigen Wellenleiter II (14), gerichteten gekoppelten Wellenleiter I (16) und erste Modulationskomponenten I (18) umfasst, ein Ende des Eingangswellenleiters I (10) ein Lichteingang ist, andere Ende des Eingangswellenleiters I (10) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters I (12) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters I (12) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters II (14) verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters II (14) mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) verbunden ist, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) mit einem Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21) in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten I (18) am Substrat (100) angeordnet sind und sich außerhalb der gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) befinden, zweite Eingangswellenkomponenten Eingangswellenleiter II (11), bogenförmigen Wellenleiter III (13), bogenförmigen Wellenleiter IV (15), gerichteten gekoppelten Wellenleiter II (17) und ersten Modulationskomponenten II (19) umfassen, ein Ende des Eingangswellenleiters II (11) als ein anderer Lichteingang gilt, das andere Ende des Eingangswellenleiters II (11) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters III (13) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters III (13) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV (15) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters IV (15) mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) mit dem anderen Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters (22) in Berührung kommt, die ersten Modulationskomponenten II (19) auf dem Substrat (100) angeordnet sind und sich außerhalb des gerichteten gekoppelten Wellenleiters II (17) platzieren lassen; wobei an der Berührungsstelle zwischen dem obengenannten Eingangswellenleiter I (10) und bogenförmigen Wellenleiter I (12), zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter II (14) und gerichteten gekoppelten Wellenleiter I (16) und gerichteten gekoppelten Wellenleiter I (16) und dem ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21), zwischen dem Eingangswellenleiter II (11) und bogenförmigen Wellenleiter III (13) , zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter IV (15) und dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter II (17), jeweils eine Lageveränderung I vorgesehen ist, an der Berührungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter I (12) und bogenförmigen Wellenleiter II (14) und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter III (13) und bogenförmigen Wellenleiter IV (15) jeweils eine Lageveränderung II vorgesehen ist, wobei ein Versatzwert der Lageveränderung I 0.15µm ist, und wobei ein Versatzwert von der Lageveränderung II das Zweifache des Versatzwerts der Lageveränderung I ist.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obengenannte Phasenversatz-hervorrufende bogenförmige Wellenleiter den ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (21), einen zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (23), einen dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (24) und einen vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (25) umfasst, wobei ein Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21) mit dem Ausgang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters I (16) in Verbindung steht, das andere Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21) mit einem Ende des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (23) verbunden ist, das andere Ende des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (23) mit einem Ende des dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (24) verbunden ist, das andere Ende des dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (24) mit einem Ende des vierten Phasenversatz-hervorrufendenbbogenförmigen Wellenleiters (25) verbunden ist, das andere Ende des vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (25) mit dem Eingang des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III (30) verbunden ist, der durch den ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (21) und zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (23) gebildete Bogen im Gegensatz zu dem durch den dritten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (24) und vierten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (25) gebildeten Bogen sich symmetrisch darstellt und die Biegerichtung des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21) ganz gegen die Biegerichtung des zweiten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (23) geht.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums nach dem Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Modulationskomponenten (26) die elektrischen Modulationskomponenten in U-Form oder thermischen Modulationskomponenten in U-Form sind.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obengenannten ersten Modulationskomponenten I (18) und die ersten Modulationskomponenten II (19) jeweils elektrische oder thermische Modulationskomponenten sind.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obengenannte zweitstufige gerichtete gekoppelte Struktur (3) den parallel angeordneten ersten Eingangswellenleiter und zweiten Eingangswellenleiter umfasst, der erste Eingangswellenleiter Ausgangswellenleiter I (38), bogenförmigen Wellenleiter V (36), bogenförmigen Wellenleiter VI (34), gerichteten gekoppelten Wellenleiter III (30) und die zweiten Modulationskomponenten I (32) umfasst, ein Ende des Ausgangswellenleiters I (38) ein Lichtausgang ist, das andere Ende des Ausgangswellenleiters I (38) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters V (36) verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters V (36) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VI (34) verbunden ist, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VI (34) mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III (30) in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters III (30) mit dem anderen Ende des ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiters (21) in Berührung kommt, zweite Modulationskomponenten I (32) am Substrat (100) angeordnet sind und sich außerhalb der gerichteten gekoppelten Wellenleiters III (30) befinden, zweite Ausgangswellenkomponenten aus Ausgangswellenleiter (39), bogenförmigen Wellenleiter VII (37), bogenförmigen Wellenleiter VIII (35), gerichteten gekoppelten Wellenleiter IV (31) und den zweiten Modulationskomponenten II (33), ein Ende des Ausgangswellenleiters (39) als ein anderer Lichtausgang, das andere Ende des Ausgangswellenleiters II (39) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VII (37) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VII (37) mit einem Ende des bogenförmigen Wellenleiters VIII (35) in Berührung kommt, das andere Ende des bogenförmigen Wellenleiters VIII (35) mit einem Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV (31) in Berührung kommt, das andere Ende des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV (31) mit dem anderen Ende des Phasenversatz-hervorrufenden geraden Wellenleiters (22) in Berührung kommt, zweite Modulationskomponenten II (33) auf dem Substrat (100) angeordnet sind und sich außerhalb des gerichteten gekoppelten Wellenleiters IV (31) platzieren lassen.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums nach dem Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Berührungsstelle zwischen dem Ausgangswellenleiter I (38) und dem bogenförmigen Wellenleiter V (36), zwischen bogenförmigen Wellenleiter VI (34) und dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter III (30), zwischen dem gerichteten gekoppelten Wellenleiter III (30) und dem ersten Phasenversatz-hervorrufenden bogenförmigen Wellenleiter (21), zwischen dem Ausgangswellenleiter II (39) und bogenförmigen Wellenleiter VII (37), zwischen bogenförmigen Wellenleiter VIII (35) und gerichteten gekoppelten Wellenleiter IV (31) jeweils eine Lageänderung I vorgesehen ist und an der Berührungsstelle zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter V (36) und dem bogenförmigen Wellenleiter VI (34) und zwischen dem bogenförmigen Wellenleiter VII (37) und bogenförmigen Wellenleiter VIII (35) jeweils eine Lageänderung II vorgesehen ist.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums nach dem Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Modulationskomponenten I (32) und die zweiten Modulationskomponenten II (33) genauso die elektrischen oder thermischen Modulationskomponenten sind.
Ein unempfindlicher Richtkoppler mit verstellbarem Wellenlängenbereich des breiten Spektrums nach dem Patentanspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (100) Siliziumdioxid, Silizium, SOI, Indiumphosphid oder Halbleiter-Polymer ist.