SU1578676A1 - Оптический волноводный фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическим световодам типа оптической интегральной схемы и может использоватьс  в световодных системах св зи и обработки информации. Цель изобретени  - повышение избирательности, коэффициента пропускани  и обеспечение возможности перестройки центральной длины волны полосы пропускани  фильтра при упрощении его конструкции. В фильтре частотно-избирательный элемент выполнен в виде трехмерного оптического волновода, расположенного на общей подложке между двум  планарными волноводами и отделенного от них неоднородными по ширине зазорами. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к оптическим световодам типа оптической интегральной схемы и может использоватьс  в световод- ных системах св зи и обработки информации .

Целью изобретени   вл етс  повышение избирательности, коэффициента пропу- ск-ани  и обеспечение возможности перестройки центральной длины волны полосы пропускани  фильтра при упрощении его конструкции.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый фильтр; на фиг. 2 - то же, общий вид.

Оптический волноводный фильтр состоит из подложки 1, на которой расположены пленарные волноводы 2 и 3 и наход щийс  между ними трехмерный оптический волновод 4, отделенный от пленарных волноводов зазорами переменной ширины за счет криволинейных границ 5 и 6 входного 2 и выходного 3 планарных волноводов.

Фильтр работает следующим образом.

Ограниченный оптический пучок излучени  с различными длинами волн распростран етс  по входному волноводу 2 под углом Oi к оси трехмерного волновода 4. падает на границу 5. При этом угол Ф1 задаетс  таким обоазом, чтобы на границе 5 происходило полное внутреннее отражение всех длин волн, кроме AJ, дл  которой выполн етс  условие

СП

VI

00

ON XI

ON

по tpi arccos - ,

ni

(1)

где по и m - эффективные показатели преломлени  соответственно трехмерного 4 и пленарного 2 волноводов на длине волны А. .

Т.е. дл  излучени  с длиной волны k при выполнении услови  (1) полное внутреннее отражение нарушаетс  и за счет неоднородной св зи оно полностью вводитс  в

трехмерный волновод 4. Излучение с длиной волны Я 5 А) испытывает полное внутреннее отражение от грани цы 5. Прошедшее в трехмерный волновод 4 излучение с длиной волны А) переизлучаетс  на длине L в пленарный волновод 3 под углом

эффективный пока arccos-, гдеп

П2

затель преломлени  волновода 3 на длине волны А. При этом за счет неоднородности ширины зазора оно имеет однородное распределение интенсивности вдоль излучающей аппертуры L Путем изменени  угла падени  пучка Ф1 можно измен ть значение At, соответствующее центральной длине волны полосы пропускани  фильтра, т.е. осуществл ть его перестройку. В случае, если трехмерный волновод 4 обладает потер ми менее 1 дБ/см, что легко достижимо дл  слабонаправл ющих волноводо.в, ширина полосы пропускани  ДА по уровню первого минимума составл ет

 ,

Lsln отw

ДА«

Избирательность фильтра можно варьировать в широких пределах, измен   величину св зи и прот женность аппертуры без снижени  коэффициента передачи.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Оптический волноводный фильтр, состо щий из входного и выходного оптически св занных пленарных волноводов, расположенных на общей подложке, и частотно-избирательного элемента, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  избирательности , коэффициента пропускани  и обеспечени  возможности перестройки центральной длины волны полосы пропускани  фильтра AI при упрощении его конструкции , частотно-избирательный элемент выполнен в виде трехмерного оптического волновода, расположенного на той же под- 5 ложке, что и пленарные волноводы, между планарными волноводами и отделенного от них неоднородными по ширине зазорами, при этом угол между входным оптическим пучком с различными длинами волн во входном планарном волноводе и осью полоско- вого волновода

   Пл

   / arccos ,

   П1

   $&

   где по и щ - эффективные показатели преломлени  трехмерного и входного пленарного волноводов на длине волны А) соответственно, а эффективный показатель преломлени  выходного пленарного волновода .

   0

   5

   0

   г

   У ЛнЛ /---Ду

   Фиг.1

   4 -Lf

   I

   Фиг. 2