專利名稱：一種級聯(lián)2×n光功率分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)元器件，具體涉及一種級聯(lián)2XN光功率分配器。
背景技術(shù)：
光功率分配器具有對光信號進行分路和合路的功能，常用于光信號的分配。光路 的連接。光信號傳輸方向的控制、以及各器件之間的耦合控制等。隨著光通信的快速發(fā)展， 做為無源光接入網(wǎng)的核心器件-光功率分配器得到了大量的使用。對于傳統(tǒng)上的IXN光 功率分配器，應(yīng)用于龐大的光通信系統(tǒng)時，不得不考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。當(dāng)任意一個1XN 光功率分配器輸入端存在某些損壞時，整個光通信系統(tǒng)將處于癱瘓狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，本實用新型的目的在于提供一種2XN光功率分配 器。它通過采用增加一路備用輸入通道的方式來提高整個通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，這 對于光纖到戶的應(yīng)用起著重要的作用。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在器件基底上包括輸入波導(dǎo)區(qū)、光功率分配區(qū)、及輸出波導(dǎo)區(qū)；其中光功率分配區(qū)包括第1級光功率分配區(qū)和第2級至第n+1級光功率分配區(qū)，輸入 波導(dǎo)區(qū)中的兩根輸入波導(dǎo)與第1級光功率分配區(qū)的進口端連接，第1級光功率分配區(qū)的出 口端分別與第2級光功率分配區(qū)Y分叉的進口端連接，第2級光功率分配區(qū)Y分叉出口端 又分別與第3級相同結(jié)構(gòu)的進口端連接，依此類推，第η級光功率分配區(qū)的出口端與第n+1 級的進口端連接，由此構(gòu)成n+1級的光功率分配區(qū)，共有2n+1個輸出端，分別與輸出波導(dǎo)區(qū) 各個輸出波導(dǎo)相連接。所述的輸入波導(dǎo)區(qū)中的兩根輸入波導(dǎo)與光功率分配區(qū)第1級的進口端連接，其中 第1級光功率分配區(qū)為定向耦合器、X結(jié)或2X2MMI器件實現(xiàn)功率的均分，其中兩根輸入波 導(dǎo)間的間距為S, S = 4L，L為輸出波導(dǎo)區(qū)兩兩輸出波導(dǎo)間的間距。所述的第2級至第n+1級光功率分配區(qū)部分由1X2Y分叉級聯(lián)而成，或采用匪I 器件實現(xiàn)光功率的均勻分配，其中Y分支級聯(lián)而成的級數(shù)為η = Iog2N-I0所述的輸出波導(dǎo)區(qū)的輸出波導(dǎo)是由N條平行的直波導(dǎo)組成，其中兩兩輸出直波導(dǎo) 之間的間距L為127微米或250微米。本實用新型具有的有益效果是本實用新型相較于傳統(tǒng)意義上的IXN級聯(lián)光功率分配器而言，增加了一條備用 輸入波導(dǎo)，進而大大提升了整個通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。本實用新型可廣泛使用于光 通信系統(tǒng)，特別是光纖到戶的應(yīng)用。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。[0013]圖2是定向耦合器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是χ結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是2*2MMI結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、器件基底，2、兩輸入波導(dǎo)區(qū)，3、功率分配區(qū)，4、輸出波導(dǎo)區(qū)，5、第1級光功 率分配區(qū)，6、兩輸入波導(dǎo)間的間距S，7、第2級至第n+1級光功率分配區(qū)，8、輸出波導(dǎo)兩兩間 間距L，(a)、定向耦合器，(b)、X結(jié)，(c)、2*2MMI器件。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型在器件基底1上包括輸入波導(dǎo)區(qū)2、光功率分配區(qū)3、及輸 出波導(dǎo)區(qū)4;其中光功率分配區(qū)3包括第1級光功率分配區(qū)5和第2級至第n+1級光功率分配區(qū)7， 輸入波導(dǎo)區(qū)2中的兩根輸入波導(dǎo)與第1級光功率分配區(qū)5的進口端連接，第1級光功率分 配區(qū)5的出口端分別與第2級光功率分配區(qū)Y分叉的進口端連接，第2級光功率分配區(qū)Y 分叉出口端又分別與第3級相同結(jié)構(gòu)的進口端連接，依此類推，第η級光功率分配區(qū)的出口 端與第n+1級的進口端連接，由此構(gòu)成n+1級的光功率分配區(qū)7，共有2n+1個輸出端，分別與 輸出波導(dǎo)區(qū)各個輸出波導(dǎo)相連接。輸入波導(dǎo)區(qū)2中的兩根輸入波導(dǎo)與光功率分配區(qū)第1級5的進口端連接，其中第 1級光功率分配區(qū)5為定向耦合器如圖2所示，X結(jié)如圖3所示，或2X2匪I器件如圖3所 示實現(xiàn)功率的均分，其中兩根輸入波導(dǎo)6間的間距為S，S = 4L，L為輸出波導(dǎo)區(qū)兩兩輸出波 導(dǎo)8間的間距。如圖1所示，第2級至第n+1級所述的光功率分配區(qū)7部分由1X2Y分叉級聯(lián)而 成，或采用MMI器件實現(xiàn)光功率的均勻分配，其中Y分支級聯(lián)而成的級數(shù)為η = Iog2N-I0如圖1所示，輸出波導(dǎo)區(qū)4的輸出波導(dǎo)是由N條平行的直波導(dǎo)組成，其中兩兩輸出 直波導(dǎo)之間的間距L為127微米或250微米。從光纖或其他平面光波導(dǎo)回路輸出的光信號耦合進入輸入波導(dǎo)區(qū)2的其中一路 輸入波導(dǎo)作為輸入通道，剩余一路作為備用通道，提高光信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。經(jīng)輸入后光信 號被傳輸?shù)郊壜?lián)光功率分配區(qū)3第一級，由定向耦合器或X結(jié)或2Χ2ΜΜΙ器件實現(xiàn)功率的 均勻。被分配成均勻兩路信號而后通過級聯(lián)的Y分叉，進而實現(xiàn)2路信號被均勻分配成4 路信號，以此類推，當(dāng)光信號被傳輸?shù)結(jié)分叉第η級時，輸入的光信號將被均勻分配成2η+1路 信號，從而由N路輸出波導(dǎo)輸出(η為分叉單元的級聯(lián)級數(shù)，圖中η = 2、Ν = 2η+1 = 8，共分 成8路信號，由8路輸出直波導(dǎo)輸出)。
權(quán)利要求一種級聯(lián)2×N光功率分配器，在器件基底(1)上包括輸入波導(dǎo)區(qū)(2)、光功率分配區(qū)(3)、及輸出波導(dǎo)區(qū)(4)；其特征在于光功率分配區(qū)(3)包括第1級光功率分配區(qū)(5)和第2級至第n+1級光功率分配區(qū)(7)，輸入波導(dǎo)區(qū)(2)中的兩根輸入波導(dǎo)與第1級光功率分配區(qū)(5)的進口端連接，第1級光功率分配區(qū)(5)的出口端分別與第2級光功率分配區(qū)Y分叉的進口端連接，第2級光功率分配區(qū)Y分叉出口端又分別與第3級相同結(jié)構(gòu)的進口端連接，依此類推，第n級光功率分配區(qū)的出口端與第n+1級的進口端連接，由此構(gòu)成n+1級的光功率分配區(qū)(7)，共有2n+1個輸出端，分別與輸出波導(dǎo)區(qū)各個輸出波導(dǎo)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級聯(lián)2XN光功率分配器，其特征在于所述的輸入波導(dǎo) 區(qū)(2)中的兩根輸入波導(dǎo)與第1級光功率分配區(qū)(5)的進口端連接，其中第1級光功率分 配區(qū)(5)為定向耦合器(a)、X結(jié)(b)或2X2匪I (c)器件實現(xiàn)功率的均分，其中兩根輸入波 導(dǎo)間的間距為S, S = 4L，L為輸出波導(dǎo)區(qū)兩兩輸出波導(dǎo)間的間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級聯(lián)2XN光功率分配器，其特征在于第2級至第n+1 級光功率分配區(qū)(7)部分由1 X 2Y分叉級聯(lián)而成，或采用MMI器件實現(xiàn)光功率的均勻分配， 其中Y分支級聯(lián)而成的級數(shù)為η = Iog2N-I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級聯(lián)2ΧΝ光功率分配器，其特征在于所述的輸出波導(dǎo) 區(qū)(4)的輸出波導(dǎo)是由N條平行的直波導(dǎo)組成，其中兩兩輸出直波導(dǎo)之間的間距L為127 微米或250微米。
專利摘要本實用新型公開了一種級聯(lián)2×N光功率分配器。光功率分配區(qū)包括第1級光功率分配區(qū)和第2級至第n+1級光功率分配區(qū)，輸入波導(dǎo)區(qū)中的兩根輸入波導(dǎo)與第1級光功率分配區(qū)的進口端連接，第1級光功率分配區(qū)的出口端分別與第2級光功率分配區(qū)Y分叉的進口端連接，第2級光功率分配區(qū)Y分叉出口端又分別與第3級相同結(jié)構(gòu)的進口端連接，依此類推，第n級光功率分配區(qū)的出口端與第n+1級的進口端連接，由此構(gòu)成n+1級的光功率分配區(qū)，共有2n+1個輸出端，分別與輸出波導(dǎo)區(qū)各個輸出波導(dǎo)連接。與傳統(tǒng)的1×N級聯(lián)光功率分配器相比，增加了備用輸入波導(dǎo)，提升了整個通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。本實用新型可廣泛使用于光通信系統(tǒng)，特別是光纖到戶的應(yīng)用。
文檔編號G02B6/125GK201555964SQ20092019840
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者向微, 楊建義, 江曉清, 江舒杭, 王明華, 鄭偉偉, 郝寅雷, 陳偉偉 申請人:浙江大學(xué)