專利名稱:具有布喇格衍射光柵的光多路分解器及使用其的光通信模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種光通信模塊。更具體地講,本發(fā)明涉及一種具有至少一個布喇格衍射光柵以用于使發(fā)送和接收光信號側(cè)的串?dāng)_最小的光多路分解器,以及一種使用該光多路分解器的光通信模塊。
背景技術(shù):
近年來,增加了對雙向光通信模塊的需求,在這種模塊中,允許不同波長的兩個或更多不同波長的光信號通過單一的光纖沿著任一方向傳播,以使它們能夠發(fā)送或接收光信號。
圖1所示為在使用不同波長光的雙向光通信過程中波長復(fù)用的原理。
參考圖1,通過一個光纖3將一個基站1與一個用戶單元2相連。盡管通常有許多這樣的單元,但為了避免不必要的細(xì)節(jié)使該圖不易看懂,這里只有一個用戶單元2。這樣,在實際雙向光通信單元中有多個分支點(diǎn),各個光纖從這些點(diǎn)延伸向各個用戶?;?通過將諸如電話信號、電視信號等信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號而驅(qū)動光發(fā)射單元,即激光二極管LD1(4)。通過基站的多路分解器5將被識別為具有波長λ1的數(shù)字信號發(fā)送到光纖3,然后,通過用戶單元的多路分解器6接收到光接收單元,即光電二極管PD2(7)。接著,將接收到的信號再一次轉(zhuǎn)換為電信號,并重新產(chǎn)生因特網(wǎng)文本或運(yùn)動圖像。這樣,將從基站1到用戶單元2的傳播方向稱作“下行流”方向。
同時,在用戶單元2一側(cè),利用激光二極管8將數(shù)據(jù)信息信號轉(zhuǎn)換為被識別為具有波長λ2的光信號。通過多路分解器6、光纖3和基站的多路分解器5,按照該順序,將λ2光輸入到光電二極管PD1(9)。基站1適當(dāng)?shù)靥幚肀还怆姸O管PD1轉(zhuǎn)換的電信號。這樣,將從用戶單元2到基站1的傳播方向稱作“上行流”方向。
此外,為了通過單一的光纖發(fā)送具有兩個或更多波長的光信號,基站和用戶單元都需要具有識別波長并分離光路的功能。由多路分解器來執(zhí)行該功能。
一種制造多路分解器的方法以使用光纖和使用光薄膜波導(dǎo)為例。至于光薄膜波導(dǎo)的使用,近年來趨向于尋找具有緊湊體積、低價格和高集成度的波導(dǎo)。一種使用光薄膜波導(dǎo)的多路分解器的例子以波分復(fù)用(WDM)濾波器、多模式干涉儀(MMI)或方向耦合器為例。
圖2所示為根據(jù)一種現(xiàn)有技術(shù)的光通信模塊的結(jié)構(gòu),其中將使用了波分復(fù)用濾波器的多路分解器應(yīng)用于光通信模塊。該多路分解器被設(shè)計為將一個多層薄膜21插入基底22,這樣根據(jù)從光纖23進(jìn)入的光和從光源24退出的光波長之差可以將其彼此分離。
在圖2中,具有特定波長λ1的光信號通過光纖23進(jìn)入并經(jīng)第一波導(dǎo)傳播到遠(yuǎn)離光纖側(cè)的多層薄膜21。由于多層薄膜21起到反射特定波長λ2的作用,當(dāng)從光纖23入射的光傳輸波長為λ1而不具備反射波長λ2時,該入射光透射多層薄膜21到達(dá)光探測器25,例如探測入射光的光電二極管。另一方面,當(dāng)從光纖23入射的光具有激光二極管發(fā)射的反射波長λ2時,將該入射光射入第二波導(dǎo)并在其中傳播,并接著被多層薄膜21反射以通過光纖23退出。
不過,在實際應(yīng)用中使用現(xiàn)有技術(shù)有實際困難,這是因為用于將多層薄膜插入基底的過程非常復(fù)雜而且這種構(gòu)造需要高度完善的制造方法。
圖3和4所示為一種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用光薄膜波導(dǎo)的多路分解器的構(gòu)造。具體地,圖3所示為一種使用多模式干涉儀(MMI)的多路分解器的構(gòu)造。圖4和5所示為一種使用方向耦合器(DC)多路分解器的構(gòu)造。更具體地,圖4所示為使用兩種不同波長的雙路復(fù)用器(biplexer)的結(jié)構(gòu),而圖5所示為使用三種不同波長的三路復(fù)用器(triplexer)的結(jié)構(gòu)。
不過,在如圖3所示使用常規(guī)MMI的多路分解器的情況下,如圖6和7所示,串?dāng)_和插入損失根據(jù)波導(dǎo)的寬度M和長度L而變化。圖6a和6b分別表示了波長為1550納米和1310納米時,插入損失和串?dāng)_根據(jù)波導(dǎo)寬度W的變化。圖7a和7b分別表示了波長為1550納米和1310納米時,插入損失和串?dāng)_根據(jù)波導(dǎo)長度L的變化。在圖6和7中,Q表示設(shè)計參考值。這里“串?dāng)_”是指在預(yù)期端口測量到的輸出信號最大值和在另一個確定端口測量到的輸出信號最大值之比。串?dāng)_的增大意味著信號失真變得嚴(yán)重。
圖4和5分別表示了方向耦合器401和501的結(jié)構(gòu),其中串?dāng)_和插入損失的變化也取決于波導(dǎo)之間的距離D和波導(dǎo)的長度L。圖8至圖10以圖表形式給出了串?dāng)_和插入損失的變化。
圖8a和8b分別表示了在使用圖4多路分解器的光通信模塊中,在波長分別為1550納米和1310納米時插入損失O和串?dāng)_P根據(jù)波導(dǎo)之間距離D的變化。圖9a和9b表示了在波長分別為1550納米和1310納米時插入損失O和串?dāng)_P根據(jù)波導(dǎo)長度L的變化。圖10a、10b和10b表示了在使用圖5的多路分解器的光通信模塊中,在波長分別為1550納米、1490納米和1310納米時插入損失O和串?dāng)_P根據(jù)波導(dǎo)之間距離D的變化。在圖8a至圖10c中,Q表示設(shè)計參考值。
這樣,在現(xiàn)有技術(shù)的多路分解器的情況下,滿足串?dāng)_標(biāo)準(zhǔn)需要嚴(yán)格遵循波導(dǎo)寬度值、長度值以及波導(dǎo)之間的距離等等的設(shè)計優(yōu)化值。必須基于這種遵循程度來制造波導(dǎo)。然而,根據(jù)當(dāng)前的處理水平,很難避免產(chǎn)生±0.2微米左右的公差。結(jié)果,由于許多制造的多路分解器在需要的公差范圍之外,所以出現(xiàn)了多路分解器產(chǎn)量明顯減少的問題。
發(fā)明內(nèi)容
所以,本發(fā)明至少部分目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題。本發(fā)明的一個方面是提供一種具有至少一個布喇格衍射光柵的光多路分解器以及一種使用這種多路分解器的光通信模塊,通過使使用光薄膜波導(dǎo)的光多路分解器具有不受諸如波導(dǎo)長度、寬度以及波導(dǎo)之間距離之類的設(shè)計值影響,即使在處理公差大約在±0.2微米時,也能滿足串?dāng)_標(biāo)準(zhǔn)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述方面,提供了一種具有設(shè)置于預(yù)定部分的彼此緊鄰的第一和第二波導(dǎo)以執(zhí)行模式耦合的光多路分解器。根據(jù)本發(fā)明,將經(jīng)第一波導(dǎo)的一端輸入的光信號經(jīng)第二波導(dǎo)發(fā)送到光接收單元,在第二波導(dǎo)中將經(jīng)第一波導(dǎo)的另一端輸入的輸出光波經(jīng)第一波導(dǎo)的一端輸出,且包括形成于第二波導(dǎo)上并具有波長選擇性的第一布喇格衍射光柵,該光柵通過近似100%地透射光信號的接收波長以及近似100%地反射輸出光波的波長使串?dāng)_最小。
優(yōu)選的是,為了近似100%地透射輸出光波的波長并近似100%地反射光信號的接收波長,該光多路分解器進(jìn)一步包括形成于第一波導(dǎo)的第二布喇格衍射光柵。
更優(yōu)選地,使形成的第一和第二布喇格衍射光柵傾斜,這樣被第一和第二布喇格衍射光柵反射的光波經(jīng)該波導(dǎo)退出。
為了實現(xiàn)發(fā)明的此方面,提供了一種光通信模塊,包括光源;用于接收具有第一波長光信號的第一光探測器;第一波導(dǎo),該第一波導(dǎo)一端與光源相連而另一端用于輸入、輸出光信號,并經(jīng)另一端輸出光源的輸出光;為了執(zhí)行模式耦合,在預(yù)定部分與第一波導(dǎo)緊鄰設(shè)置的第二波導(dǎo),該第二波導(dǎo)一端與第一光探測器相連以將經(jīng)第一波導(dǎo)的另一端輸入的第一波長光信號發(fā)送到第一光探測器;以及形成于第二波導(dǎo)一端并具有波長選擇性的第一布喇格衍射光柵,該光柵利用近似100%地透射第一波長光信號以及近似100%地反射輸出光的波長使由輸出光的波長引起并在第一光探測器測量到的串?dāng)_最小。
結(jié)合附圖,參考下面的詳細(xì)敘述將會使對本發(fā)明上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,其中圖1所示為使用不同波長光的波長多路復(fù)用雙向光通信的原理;圖2所示為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光通信模塊結(jié)構(gòu),其中將使用波分復(fù)用濾波器的多路分解器應(yīng)用于該光通信模塊;圖3所示為使用多模式干涉儀(MMI)的常規(guī)多路分解器的構(gòu)造;圖4所示為使用方向耦合器(DC)的常規(guī)多路分解器的構(gòu)造,該方向耦合器以兩個不同的波長工作;
圖5所示為使用方向耦合器(DC)的常規(guī)多路分解器的構(gòu)造,該方向耦合器以三個不同的波長工作;圖6a和6b分別表示在使用圖3的多路分解器的光通信模塊中波長為1550納米和1310納米時插入損失和串?dāng)_根據(jù)波導(dǎo)寬度W的變化;圖7a和7b分別表示在使用圖3的多路分解器的光通信模塊中波長為1550納米和1310納米時插入損失和串?dāng)_根據(jù)波導(dǎo)長度L的變化;圖8a和8b分別表示在使用圖4的多路分解器的光通信模塊中波長為1550納米和1310納米時插入損失和串?dāng)_根據(jù)波導(dǎo)長度的變化;圖9a和9b分別表示在使用圖4的多路分解器的光通信模塊中波長為1550納米和1310納米時插入損失和串?dāng)_根據(jù)波導(dǎo)長度的變化;圖10a、10b和10c分別表示在使用圖5的多路分解器的光通信模塊中波長為1550納米、1490納米和1310納米時插入損失O和串?dāng)_P1、P2和P3根據(jù)波導(dǎo)之間距離的變化;圖11所示為根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造;圖12所示為根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造;圖13所示為根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造;以及圖14所示為根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造。
具體實施例方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選方面以及各種變化進(jìn)行詳細(xì)說明。在下面本發(fā)明的說明中,當(dāng)這里采用的已知功能和構(gòu)造的詳細(xì)說明會使本發(fā)明的主題不明確時,省略對其說明。還應(yīng)理解的是所示附圖并不是限制,且本領(lǐng)域的普通或熟練技術(shù)人員懂得在本發(fā)明在所公開的發(fā)明精神和所附權(quán)利要求范圍之內(nèi)的變化。
圖11所示為根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造。
本發(fā)明的一種光多路分解器包括為了執(zhí)行模式耦合而彼此緊鄰設(shè)置于各個預(yù)定位置的第一和第二波導(dǎo)110和120。為了提供光傳輸信號的輸入和輸出,第一波導(dǎo)具有輸入波導(dǎo)110a和第一輸出波導(dǎo)110b,且第二波導(dǎo)具有偽波導(dǎo)120a和第二輸出波導(dǎo)120b。此外,光多路分解器100包括分別形成于第一和第二輸出波導(dǎo)110b和120b上的第一和第二布喇格衍射光柵。
分別將第一和第二波導(dǎo)110和120彼此緊鄰設(shè)置于預(yù)定部分110c和120c。同時,第一和第二波導(dǎo)以并行線排列延伸以在二者之間提供光信號的耦合。下文中,將各個并行排列的預(yù)定部分稱為耦合部分130。根據(jù)耦合部分的長度L和第一、第二波導(dǎo)110、120之間的距離,特別是第一和第二波導(dǎo)110和120耦合部分之間的距離來確定耦合系數(shù)。
輸入波導(dǎo)110a從耦合部分110c或130向第一波導(dǎo)110的一端延伸,或者接收來自通信網(wǎng)絡(luò)的光信號??蛇x地,就此而言,輸入波導(dǎo)將光學(xué)信號發(fā)送至同一通信網(wǎng)絡(luò)或另一個網(wǎng)絡(luò)。
第一輸出波導(dǎo)110b從耦合部分110c或130向第一波導(dǎo)110的另一端延伸并與諸如激光二極管光源相連,其中在耦合部分和另一端之間有彎曲部分。
接著將第一布喇格衍射光柵111形成于與激光二極管相連的第一波導(dǎo)110的第一輸出波導(dǎo)110b之上。這種排列允許從激光二極管發(fā)射的特定波長(例如1310納米)的輸出光近似100%地透射,而且還允許特定波長(例如1550納米)的輸入光近似100%地反射。布喇格衍射光柵111的功能使用了布喇格衍射光柵的特定特性。該布喇格衍射光柵的特性如下所述作為一種反射濾波器,布喇格衍射光柵的功能特性在于反射特定波長范圍(即停止帶)的光而透射其他光。將這種特殊的布喇格衍射光柵設(shè)計為在光纖波導(dǎo)中周期性地變化折射率。為了實現(xiàn)這一點(diǎn),使用了各種方法,諸如使用紫外激光的全息圖法以及掩膜法等等。所有這些方法的一個共同點(diǎn)在于使用光波導(dǎo)的感光靈敏度改變光波導(dǎo)的折射率。
感光靈敏度是指當(dāng)將波長約為240納米的強(qiáng)紫外光射線加入光波導(dǎo)時,在將紫外光射線施加于光波導(dǎo)的部分時折射率會增大的現(xiàn)象。這種感光靈敏度受到布喇格衍射光柵反射率的影響。感光靈敏度與反射率成正比。例如,當(dāng)感光靈敏度高的時候,反射率也高。在布喇格衍射光柵中特定波長的光按照以下原則被反射在布喇格衍射光柵中透射的同時,光波在并行線之間反射。
在這種情況下,當(dāng)被反射光波具有準(zhǔn)確相位2nπ時,將該光波受到結(jié)構(gòu)干涉處理?;谶@種原理,可以利用各種方法在光纖上刻下每一條線,例如一種方法是刻在垂直方向波導(dǎo)上,一種方法是刻在以固定角度傾斜的波導(dǎo)上。在本發(fā)明的此方面,形成布喇格衍射光柵使其與波導(dǎo)相對傾斜,這樣就不會阻礙從布喇格衍射光柵反射的光按入射方向返回。換句話說,光柵不會阻礙從光柵反射的光被反射到出口之外。
偽波導(dǎo)120a從耦合部分120c或130延伸到第二波導(dǎo)120的一端,其中在耦合部分和第二波導(dǎo)一端之間有第一雕刻部分。優(yōu)選的是,終止于第二波導(dǎo)120的一端122。
第二輸出波導(dǎo)120b從耦合部分120c或130延伸到第二波導(dǎo)120的另一端并接著與光探測器PD相連,其中在耦合部分和第二波導(dǎo)另一端之間有第二雕刻部分。
第二布喇格衍射光柵121形成于與光探測器PD相連的第二波導(dǎo)120的第二輸出波導(dǎo)120b上,并允許從光探測器PD發(fā)射的特定波長(例如1550納米)的輸入光近似100%地透射,而且還允許特定波長(例如1310納米)的輸出光近似100%地反射。布喇格衍射光柵121的特性和制造方法與前述相同。
具有根據(jù)本發(fā)明上述構(gòu)造的多路分解器的操作如下從輸入波導(dǎo)110a輸入的波長波段為1.5微米的輸入光波經(jīng)耦合部分130傳播到與光探測器PD相連的第二波導(dǎo)120,其中所有輸入光波或光信號沒有傳播到光探測器PD,而是其中一部分經(jīng)第一光波導(dǎo)110傳播到了光源LD。這里,形成于與光源LD相連的第一輸出波導(dǎo)110b上的第一布喇格衍射光柵111具有近似100%地反射波長波段在1.5微米的光波并近似100%地透射波長波段在1.3微米的光波的特性,所以由1.5微米波長波段的輸入光波引起并在光源LD測量到的串?dāng)_變得非常低。此外,第一布喇格衍射光柵具有除90°之外的特定傾斜角度,所以反射光波不會沿入射方向退出波導(dǎo)。同時,光源LD發(fā)射的1.3微米波長波段的光波依次通過與光源LD相連的第一輸出波導(dǎo)110b、耦合部分130以及輸入波導(dǎo)110a到基站。在這種情況下,將一部分光波經(jīng)第二波導(dǎo)120輸入到光探測器PD。此時,形成于與光探測器PD相連的第二輸出波導(dǎo)120b上的第二布喇格衍射光柵121具有近似100%地反射1.3微米波長波段光波并近似100%地透射1.5微米波長波段光波的特性,所以由1.3微米波長波段的輸出光波引起并在光探測器PD測量到的串?dāng)_變得非常低。
圖12所示為根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造。
本實施例的光多路分解器包括為了執(zhí)行模式耦合而彼此緊鄰設(shè)置于各個預(yù)定部分的第一和第二光波導(dǎo)210和220。為了提供光傳輸信號的輸入和輸出,第一波導(dǎo)210具有輸入波導(dǎo)210a和第一輸出波導(dǎo)210b,且第二波導(dǎo)220具有偽波導(dǎo)220a和第二輸出波導(dǎo)220b。此外,光多路分解器200包括形成于第二輸出波導(dǎo)220b上的布喇格衍射光柵221。除了第一方面中從與光源LD相連的第一光波導(dǎo)上移走布喇格衍射光柵之外,本發(fā)明第二方面提供的操作與結(jié)構(gòu)和發(fā)明第一方面的相類似。所以,不再對重復(fù)的構(gòu)件、操作、功能等進(jìn)行詳細(xì)地說明。在此,盡管沒有接收信號,但作為雙向串?dāng)_(BXT)入射到光電二極管PD的1.3微米波長波段的光信號好象有接收值一樣地操作,這是因為光電二極管PD執(zhí)行直接反應(yīng)以給出輸出值。所以,光信號給相關(guān)要素操作的問題帶來了問題。相比而言,作為單向串?dāng)_(UXT)入射到光源LD的1.5微米波長波段的信號會在一定程度上影響激光的振蕩,不過程度不會很嚴(yán)重。所以,可以將光源LD一側(cè)的布喇格衍射光柵移走。
圖13所示為根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造。該第三發(fā)明涉及到三路復(fù)用器的構(gòu)造,用于分離兩種具有1550納米和1490納米波長的輸入光波和一種具有1310納米波長的輸出光波,并將其通路分開。
本發(fā)明第三方面的光多路分解器或三路復(fù)用器300包括為了執(zhí)行模式耦合而彼此緊鄰設(shè)置于各個預(yù)定部分的第一、第二和第三光波導(dǎo)310、320和330。為了提供光傳輸信號的輸入和輸出,第一波導(dǎo)310具有輸入波導(dǎo)310a和第一輸出波導(dǎo)310b,第二波導(dǎo)320具有偽波導(dǎo)320a和第二輸出波導(dǎo)320b,以及第三波導(dǎo)330具有偽波導(dǎo)330a和第三輸出波導(dǎo)330b。
此外,三路復(fù)用器300包括形成于第一至第三輸出波導(dǎo)310b、320b和330b上的第一至第四布喇格衍射光柵311、321、331和333。在圖13中,沒有說明的參考號322和332分別表示偽波導(dǎo)320a和330a的末端。
本發(fā)明第三方面三路復(fù)用器的構(gòu)造包括將反射1490納米波長波段光波(并近似100%地透射1550納米波長波段光波)的第一布喇格衍射光柵311設(shè)置于與接收1550納米波長波段光波的第一光探測器PD1相連的第一波導(dǎo)310的第一輸出波導(dǎo)310b上,其中將反射1550納米波長波段光波(并近似100%地透射1490納米波長波段光波)的第二布喇格衍射光柵321設(shè)置于與接收1490納米波長波段光波的第二光探測器PD2相連的第二波導(dǎo)320的第二輸出波導(dǎo)320b上,以及將反射1550納米和1490納米波長波段光波的第三和第四布喇格衍射光柵311和333設(shè)置于與發(fā)送1310納米波長波段光波的光源LD相連的第三波導(dǎo)330的第三輸出波導(dǎo)330b上。
可選地,可以使用其他具有寬帶寬的布喇格衍射光柵用于反射范圍從1490納米到1550納米的整個光波來代替使用形成于與光源LD相連的第三波導(dǎo)330的第三輸出波導(dǎo)330b上并反射1550納米和1490納米波長波段光波的第三和第四布喇格衍射光柵331和333。
具有上述構(gòu)造的三路復(fù)用器操作如下在經(jīng)輸入波導(dǎo)310a從基站輸入的范圍從1490納米到1550納米的光波中,進(jìn)入光源LD的一部分被形成于與光源LD相連的第三光波導(dǎo)330上并近似100%地反射1490納米和1550納米波長波段光波的第三和第四布喇格衍射光柵331和333反射到第三光波導(dǎo)330之外。
所以,由輸入光波引起并在光源LD被測量到的單向串?dāng)_變得非常低。從光源LD發(fā)射的部分1310納米波長波段的光波經(jīng)光波導(dǎo)310和320進(jìn)入光探測器PD1和PD2。形成于與光探測器相連的光波導(dǎo)310和320輸出波導(dǎo)310b和320b上的布喇格衍射光柵具有近似100%地透射1490納米和1550納米波長波段光波并近似100%地反射1310納米波長波段光波的特性,所以由輸出光波引起并在各個光探測器PD1和PD2被測量到的雙向串?dāng)_變得非常低。
圖14所示為根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選方面的一種具有布喇格衍射光柵的光多路分解器的構(gòu)造。本發(fā)明的第四方面涉及另一種三路復(fù)用器的構(gòu)造。
第四方面的光多路分解器或三路復(fù)用器400包括為了執(zhí)行模式耦合而彼此緊鄰設(shè)置于各個預(yù)定位置的第一、第二和第三光波導(dǎo)410、420和430。為了提供光傳輸信號的輸入和輸出,第一波導(dǎo)410具有輸入波導(dǎo)410a和第一輸出波導(dǎo)410b,第二波導(dǎo)320具有偽波導(dǎo)420a和第二輸出波導(dǎo)420b,以及第三波導(dǎo)430具有偽波導(dǎo)430a和第三輸出波導(dǎo)430b。此外,三路復(fù)用器400包括形成于第一至第三輸出波導(dǎo)410b、420b和430b上的第一至第四布喇格衍射光柵411、421、431和433。
與圖13所示本發(fā)明的第三方面類似,第四方面的三路復(fù)用器400具有前述構(gòu)造功能,以分離從基站輸入的兩種具有1550納米和1490納米波長的輸入光波和一種具有1310納米波長的輸出光波,并將其通路分開。由于第四方面的三路復(fù)用器400與本發(fā)明第三方面的相類似,省略對其詳細(xì)說明。
同時,參考本發(fā)明的具體方面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明,而且對于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員而言,不脫離所附權(quán)利要求確定的本發(fā)明的范圍和精神能夠容易地進(jìn)行各種形式上和細(xì)節(jié)的變化。
例如,除上述實施例討論的節(jié)點(diǎn)濾波器之外,還可以額外地使用多模式干涉儀(MMI)、方向耦合器或類似設(shè)備。則本發(fā)明的范圍并不限于前述實施例,而是由所附的權(quán)利要求及其等同物確定。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的多路分解器配有至少一個設(shè)置于與光源以及光接收單元相連的光波導(dǎo)上并具有近似100%透射希望光波和近似100%反射不希望的光波的波長選擇性的布喇格衍射光柵。因此,當(dāng)制造使用光薄膜波導(dǎo)的多路分解器時,波導(dǎo)之間距離、單元的寬度和長度具有大約±0.2微米的公差,可以使在光探測器PD探測到的串?dāng)_最小并增強(qiáng)處理的余量,所以可以很大程度地提高生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種多路分解器,包括在預(yù)定部分彼此緊鄰設(shè)置以執(zhí)行模式耦合的第一和第二波導(dǎo),其中經(jīng)第一波導(dǎo)的一端輸入的光信號經(jīng)第一波導(dǎo)的預(yù)定部分和第二波導(dǎo)的預(yù)定部分透射到第二波導(dǎo)的光接收單元,以及其中將經(jīng)第一波導(dǎo)的另一端輸入的輸出光波經(jīng)第一波導(dǎo)的一端輸出,其中多路分解器包括形成于第二波導(dǎo)上并具有波長選擇性的第一布喇格衍射光柵,該光柵通過近似100%地透射光信號的接收波長以及通過近似100%地反射輸出光波的波長而使串?dāng)_最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路分解器,進(jìn)一步包括形成于第一波導(dǎo)上的第二布喇格衍射光柵,用于近似100%地透射輸出光波的波長并近似100%地反射光信號的接收波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路分解器,其特征在于形成的第一和第二布喇格衍射光柵傾斜,以使被第一和第二布喇格衍射光柵反射的光波退出波導(dǎo)。
4.一種光通信模塊,包括光源;用于接收多個具有第一波長的多個光信號的第一光探測器;第一波導(dǎo),該第一波導(dǎo)的一端與光源相連而另一端用于輸入和輸出該多個光信號,以及用于經(jīng)另一端輸出光源的輸出光;在第一和第二束波的預(yù)定部分與第一波導(dǎo)緊鄰設(shè)置以執(zhí)行模式耦合的第二波導(dǎo),所述第二波導(dǎo)的一端與第一光探測器相連以將經(jīng)第一波導(dǎo)的另一端輸入的第一波長的光信號透射到第一光探測器;以及形成于第二波導(dǎo)的一端并具有波長選擇性的第一布喇格衍射光柵,該光柵通過近似100%地透射多個第一波長的光信號以及近似100%地反射輸出光的波長以使第一光探測器測量到的來自輸出光波長的串?dāng)_最小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光通信模塊,進(jìn)一步包括形成于第一波導(dǎo)一端上的第二布喇格衍射光柵,用于通過近似100%地透射輸出光波的波長并通過近似100%地反射光信號的接收波長以使在光源測量到的來自光信號接收波長的串?dāng)_最小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光通信模塊,進(jìn)一步包括用于接收具有第二波長的光信號的第二光探測器;在第一、第二和第三波導(dǎo)的每一個的預(yù)定部分與第二波導(dǎo)緊鄰設(shè)置以執(zhí)行模式耦合的第三波導(dǎo),該第三波導(dǎo)的一端與第二光探測器相連,以將經(jīng)第一波導(dǎo)的另一端輸入的第二波長的光信號透射到第二光探測器;以及形成于第三波導(dǎo)的一端上的第三布喇格衍射光柵,該光柵通過近似100%地透射光信號的接收波長以及通過近似100%地反射輸出光的波長,以使在第一光探測器測量到的輸出光的波長引起的串?dāng)_最小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光通信模塊,進(jìn)一步包括形成于第一波導(dǎo)的一端是的第四布喇格衍射光柵,用于通過近似100%地透射輸出光波的波長并通過近似100%地反射第一和第二波長的光信號,以使在光源測量到的由第一和第二波長的光信號引起的串?dāng)_最小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光通信模塊,其特征在于第四布喇格衍射光柵包括第五布喇格衍射光柵,用于近似100%地透射輸出光波的波長并近似100%地反射第一波長的光信號;以及第六布喇格衍射光柵,用于近似100%地透射輸出光波的波長并近似100%地反射第二波長的光信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光通信模塊,其特征在于形成的布喇格衍射光柵傾斜,這以使被該布喇格衍射光柵反射的光波退出波導(dǎo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光通信模塊,其特征在于形成的布喇格衍射光柵傾斜,以使被該布喇格衍射光柵反射的光波退出波導(dǎo)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光通信模塊,其特征在于形成的布喇格衍射光柵傾斜,以使被該布喇格衍射光柵反射的光波退出波導(dǎo)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光通信模塊,其特征在于形成的布喇格衍射光柵傾斜,以使被該布喇格衍射光柵反射的光波退出波導(dǎo)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信模塊,其特征在于形成的布喇格衍射光柵傾斜,以使被該布喇格衍射光柵反射的光波退出波導(dǎo)。
全文摘要
一種具有至少一個布喇格衍射光柵用于使發(fā)送和接收光信號側(cè)的串?dāng)_最小的光多路分解器,以及一種使用該光多路分解器的光通信模塊。該光多路分解器具有在預(yù)定部分彼此緊鄰設(shè)置以執(zhí)行模式耦合的第一和第二波導(dǎo),所以經(jīng)第一波導(dǎo)的一端輸入的光信號經(jīng)第二波導(dǎo)透射到光接收單元,以及其中將經(jīng)第一波導(dǎo)的另一端輸入的輸出光波經(jīng)第一波導(dǎo)的一端輸出。具有波長選擇性的第一布喇格衍射光柵形成于第二波導(dǎo)上,該光柵通過近似100%地透射光信號的接收波長以及近似100%地反射輸出光波的波長而使串?dāng)_最小。
文檔編號G02B6/42GK1573385SQ20041000156
公開日2005年2月2日 申請日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者具俊謨, 金世潤, 金京濂 申請人:三星電子株式會社