專利名稱：可調(diào)式濾波元件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種濾波元件，特別涉及一種可調(diào)式濾波元件。
背景技術(shù)：
通過雙紫外光束互相干涉或一紫外光束通過相位光柵罩產(chǎn)生一周期性的紫外光明暗相間條紋，利用該周期性的明暗相間紫外光條紋對光纖進行曝光而制成光纖布拉格光柵。該光纖纖芯是由感光材料制成，其吸收紫外光子以后，折射率n將提高。故利用周期性的明暗相間紫外光條紋對光纖纖芯進行曝光處理以后，紫外光亮條紋所照射的區(qū)域吸收紫外光，從而折射率提高，未被紫外光亮條紋照射到的區(qū)域折射率則不變。當一入射光通過光纖布拉格光柵時，波長滿足布拉格條件的入射光被反射，其它波長的光則不受光柵影響而通過。
故可通過該布拉格光柵制成濾波元件，傳統(tǒng)利用布拉格光柵制成的濾波元件將布拉格光柵直接串接于光路中，但該濾波元件一旦制成，其所濾出光波的波長固定，不易變更，而實際應用中通常需變更濾波的波長。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的濾波元件不能調(diào)節(jié)反射光波長的問題，本發(fā)明提供一種可調(diào)式濾波元件。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種可調(diào)式濾波元件，其包括形成于一平面波導上的多個輸入波導通道、多個輸出波導通道和一布拉格光柵。輸入波導通道分別以不同角度與布拉格光柵耦合，輸出波導通道相對于輸入波導通道對稱分布于布拉格光柵法線的另一側(cè)。當具有多個波長的光信號入射至一輸入波導通道時，具有一定波長的光信號被反射至相應輸出波導通道。
本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明可調(diào)式濾波元件通過使輸入光輸至與一布拉格光柵相耦合的一輸入波導通道中，使得一定波長的信號光自一輸出端口。因為有多個與布拉格光柵相耦合的輸入波導通道，且耦合角度皆不相同，所以可調(diào)節(jié)所反射光的波長。


圖1是本發(fā)明可調(diào)式濾波元件的第一實施方式的立體圖。
圖2是本發(fā)明可調(diào)式濾波元件的第二實施方式的立體圖。
圖3是本發(fā)明可調(diào)式濾波元件的第三實施方式的立體圖。
圖4是本發(fā)明可調(diào)式濾波元件的第四實施方式的立體圖。
具體實施方式
請參照圖1，本發(fā)明可調(diào)式濾波元件10包括形成于一平面波導111上的多個輸入波導通道141、142、143，多個輸出波導通道161、162、163和一布拉格光柵13。點143表示位于第一輸入波導通道141和第N輸入波導通道142之間未示出的輸入波導通道，點163表示位于第一輸出波導通道161和第N輸出波導通道162之間未示出的輸出波導通道。平面波導111由鍺化硅(germania-silica)制成，其形成于一基底112上，該基底112由硅制成。
輸入波導通道141、142、143與布拉格光柵13相耦合，且分別與布拉格光柵13的法線成θi(i＝1～N)角度。輸出波導通道161、162、163相對于輸入波導通道141、142、143呈對稱分布于布拉格光柵13的法線的另一側(cè)。一輸入端口15選擇性地與一輸入波導通道相耦合，一輸出端口17選擇性地與一輸出波導通道相耦合。
當輸入端口15與第i輸入波導通道相耦合時，自輸入端口15發(fā)出的具有多個波長的信號光傳輸至第i輸入波導通道，進一步以入射角θi入射至布拉格光柵13。波長為λi＝2d/(1-(sin2θi/n2))0.5的信號光被布拉格光柵13反射至第i輸出波導通道，且進一步從輸出端口17輸出，其中d為布拉格光柵13的周期，n為布拉格光柵13的折射率。如當信號光輸入第一輸入波導通道時，布拉格光柵13反射波長為λ1＝2d/(1-(sin2θ1/n2))0.5的信號光。其它波長的信號光透射該布拉格光柵13。
多個透射波導通道121、122、123位于布拉格光柵13的另一側(cè)，以接納透過布拉格光柵13的信號光且將其進一步傳輸至其它光學元件(圖未示)。點123表示位于透射波導通道121、122之間的未示出的波導通道。透射波導通道121、122、123與相應輸入波導通道141、142、143平行，以保證光路的暢通。
一調(diào)節(jié)機構(gòu)(圖未示出)與輸入端口15和輸出端口17相連，以控制輸入端口15和輸出端口17同步旋轉(zhuǎn)。使得輸入端口15和輸出端口17與布拉格光柵的法線成相等角度，且分別與一對輸入輸出波導通道相耦合。如圖1所示，輸入端口和輸出端口分別與第一輸入波導通道和第一輸出波導通道相耦合。
請參照圖2，其揭示了本發(fā)明第二實施方式可調(diào)式濾波元件10’。該可調(diào)式濾波元件10’與可調(diào)式濾波元件10基本相同，但該可調(diào)式濾波元件10’進一步包括一與多個輸出波導通道161、162、163相耦合的耦合器21。輸出端口17與該耦合器21相耦合，從而使得無須調(diào)整輸出端口17的位置，自任一輸出波導通道發(fā)出的信號光皆可通過耦合器21傳輸至輸出通道17。
請參照圖3，其揭示了本發(fā)明第三實施方式可調(diào)式濾波元件20。該可調(diào)式濾波元件20與可調(diào)式濾波元件10基本相同，但該可調(diào)式濾波元件20進一步包括平行于布拉格光柵13法線的多個輸入連接波導通道181、182、183和多個輸出連接波導通道191、192、193。點183表示位于第一輸入連接波導通道181與第N輸入連接波導通道182之間的通道，點193表示位于第一輸出連接波導通道191與第N輸出連接波導通道192之間的通道。輸入連接波導通道181、182、183連接輸入端口15和輸入波導通道141、142、143，輸出連接波導通道191、192、193連接輸出端口17和輸出波導通道161、162、163。一調(diào)節(jié)機構(gòu)(圖未示出)與輸入端口15和輸出端口17相連，控制輸入端口15和輸出端口17沿平行布拉格光柵13的方向移動，以使輸入端口15和輸出端口17分別與相應輸入連接通道和輸出連接通道相耦合。
請參照圖4，其揭示了本發(fā)明第四實施方式可調(diào)式濾波元件20’。該可調(diào)式濾波元件20’與可調(diào)式濾波元件20基本相同，但該可調(diào)式濾波元件20’進一步包括一與多個輸出連接波導通道191、192、193相耦合的耦合器22。輸出端口17與該耦合器22相耦合，從而使得無須調(diào)整輸出端口17的位置，自任一輸出波導通道發(fā)出的信號光皆可通過耦合器22輸至輸出通道17。
可以理解，多個透射波導通道121、122、123亦可增加一耦合器，以將透射光傳輸至其它光學元件。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)式濾波元件，包括一平面波導和一位于該平面波導上的布拉格光柵，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括多個位于平面波導上的輸入波導通道和輸出波導通道，相應輸入波導通道和輸出波導通道以不同角度與布拉格光柵相耦合，且對稱分布于該布拉格光柵法線的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括多個位于該布拉格光柵另一側(cè)的透射波導通道，其分別與相應輸入波導通道相平行。
3.如權(quán)利要求2所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括一調(diào)節(jié)一輸入光纖和輸出光纖的調(diào)節(jié)機構(gòu)，該輸入和光纖輸出與輸入波導通道和輸出波導通道相耦合。
4.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該調(diào)節(jié)機構(gòu)為一控制輸入光纖和輸出光纖旋轉(zhuǎn)的角度調(diào)節(jié)機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括多個與布拉格光柵法線相平行的輸入通道和輸出通道，其分別與輸入波導通道和輸出波導通道相耦合。
6.如權(quán)利要求5所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括一調(diào)節(jié)一輸入光纖和輸出光纖的調(diào)節(jié)機構(gòu)，該輸入光纖和輸出光纖與輸入通道和輸出通道相耦合。
7.如權(quán)利要求6所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該調(diào)節(jié)機構(gòu)為一控制輸入光纖和輸出光纖沿與布拉格光柵相平行的方向移動的位移調(diào)節(jié)機構(gòu)。
8.如權(quán)利要求2所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括一耦合器，其一端連接多個輸出波導通道，另一端連接一輸出光纖。
9.如權(quán)利要求5所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括一耦合器，其一端連接多個輸出通道，另一端連接一輸出光纖。
10.如權(quán)利要求8或9所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該可調(diào)式濾波元件進一步包括一調(diào)節(jié)與輸入波導通道相耦合的輸入光纖的調(diào)節(jié)機構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的可調(diào)式濾波元件，其特征在于該波導由鍺化硅制成，該波導形成于一硅基底上。
全文摘要
一種可調(diào)式濾波元件包括形成于一平面波導(111)上的多個輸入波導通道(141、142、143)、多個輸出波導通道(161、162、163)和一布拉格光柵(13)。輸入波導通道分別以不同角度與布拉格光柵耦合，輸出波導通道相對于輸入波導通道對稱分布于布拉格光柵法線的另一側(cè)。當具有多個波長的光信號入射至不同輸入波導通道時，不同波長的光信號被反射至相應輸出波導通道。
文檔編號G02B6/124GK1504785SQ0215217
公開日2004年6月16日 申請日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者呂昌岳, 陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司