基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置和復(fù)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置及方法，包括寬帶光源（1）、輸入光纖（2）、輸入薄膜耦合器（3）、波導(dǎo)襯底（4）、激發(fā)光注入波導(dǎo)（5）、耦合波導(dǎo)（6）表面等離子體諧振腔（7）、微流體通道（8）、微流體調(diào)控裝置（9）、輸出波導(dǎo)（10）、輸出薄膜耦合器（11）、輸出光纖（12）、光開關(guān)（13）、光開關(guān)輸出光纖（14）及光譜分析裝置（15）。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明既可以進(jìn)行多路波分復(fù)用，又可以調(diào)諧每一路的波長；在不改變諧振腔幾何尺寸的情況下，通過調(diào)控其中注入的液體使一路實現(xiàn)多個波長的輸出，填補了以往的技術(shù)空白。
【專利說明】基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置和復(fù)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米光子器件的可調(diào)諧多路分波器件【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]波分復(fù)用技術(shù)在光通信技術(shù)中至關(guān)重要。在納米光子器件中，主要采用布拉格反射結(jié)構(gòu)、側(cè)耦合納米腔結(jié)構(gòu)、齒狀結(jié)構(gòu)作為濾波器來實現(xiàn)波分復(fù)用系統(tǒng)的波長選擇。但是在波分復(fù)用系統(tǒng)中，需要多個波長的選擇和輸出，這項功能可由基于多諧振腔技術(shù)的波導(dǎo)器件實現(xiàn)，但是這些器件不具有可調(diào)控性。想要改變器件的諧振波長，只能通過改變?yōu)V波器的幾何尺寸這一途徑，因此波分復(fù)用器的每一路只能輸出特定的某一個波長。如果需要波分復(fù)用器具有多個波長的輸出，則系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度將會大大增加。
[0003]實現(xiàn)波長調(diào)控的方法很多，主要是把波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與電光材料、熱光材料、半導(dǎo)體以及全光材料復(fù)合，以電光、熱光、載流子遷移、光克爾等效應(yīng)對結(jié)構(gòu)中傳輸?shù)墓獠ㄩL進(jìn)行調(diào)控。但是各種材料在復(fù)合的使用中分別存在以下缺陷，以下為三種常用復(fù)合材料的缺陷:
[0004]I)電光材料的電光系數(shù)一般都極小，如常用的鈮酸鋰晶體(LiNbO3)的電光系數(shù)(dn/dE)只有1.6*10_1(lm/V，因此如果想要使電光材料的折射率大范圍的變化，必須要使其處在極大的電場強度下。以鈮酸鋰晶體為例，若要使其折射率改變千分之一，也必須使場強達(dá)到107m/V的量級。在這樣大的場強下，有可能會擊穿材料，導(dǎo)致器件損壞；
[0005]2)熱光材料的熱光系數(shù)(dn/dT) —般在KT4IT1,如果想要很大程度的改變材料的折射率就需要實現(xiàn)幾百度甚至上千度的高溫，這在實現(xiàn)上也有一定的困難；
[0006]3)光折變晶體也只有在極強的入射光下才能較大程度的改變折射率，如果入射光強不夠大，則只能在很小的范圍內(nèi)對波長進(jìn)行調(diào)控。所以需要尋求更好的方法來實現(xiàn)可控波導(dǎo)器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置和方法，綜合了多路波分復(fù)用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和微流體調(diào)控技術(shù)的優(yōu)點，采用微流體調(diào)控技術(shù)對表面等離子體光波導(dǎo)的輸出波長進(jìn)行調(diào)控，通過控制波導(dǎo)諧振腔內(nèi)注入流體液柱的長度來改變等效腔長，進(jìn)而控制諧振波長和輸出波長，由于利用了液體等效折射率大的特點，使得可調(diào)控的波長范圍極大的增加；同時由于液柱長度可控制，所以可以獲得精確的輸出波長；并且，這種波分復(fù)用裝置每一路的輸出波長不是固定的，多個波長的復(fù)用可以只通過少數(shù)幾路做到，這極大的減小了波分復(fù)用裝置的體積。。
[0008]本發(fā)明提出了一種基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置，該裝置包括寬帶光源1、輸入光纖2、輸入薄膜稱合器3、波導(dǎo)襯底4、激發(fā)光注入波導(dǎo)5、稱合波導(dǎo)6、表面等離子體諧振腔7、微流體通道8、微流體調(diào)控裝置9、輸出波導(dǎo)10、輸出薄膜耦合器11、輸出光纖12、光開關(guān)13、光開關(guān)輸出光纖14以及光譜分析裝置15 ;其中:
[0009]寬帶光源I發(fā)出的光經(jīng)過輸入光纖2到達(dá)薄膜耦合器3后分為兩束，一部分光滿足諧振條件πιλ = 2nL的波長被耦合入激發(fā)光注入波導(dǎo)5中形成表面等離子體波，其中m為諧振波數(shù)，λ為等離子體諧振腔的諧振波長，η為諧振腔內(nèi)等效折射率，L為腔長；另一部分無法耦合入諧振腔的光被沉積在襯底4上的激發(fā)光注入波導(dǎo)5衍射；在傳輸?shù)今詈喜▽?dǎo)6后，表面等離子體波被分成兩束沿各自的耦合波導(dǎo)6進(jìn)行傳輸；在耦合波導(dǎo)6與表面等離子體諧振腔7的連接處，符合諧振條件的波長被耦合入表面等離子體諧振腔7，其余的波長被耦合波導(dǎo)6的端面反射；微流體調(diào)控裝置9通過微流體通道8向表面等離子體諧振腔7中注入流體，控制流體的液柱長度以及種類；微流體調(diào)控裝置9中的等離子體波耦合入輸出波導(dǎo)10中，并傳輸?shù)捷敵霰∧禹合器11，I禹合入輸出光纖12中；光開關(guān)13對多路輸入進(jìn)行選通，將選通的一路信號通過光開關(guān)輸出光纖14傳導(dǎo)到光譜分析裝置15中進(jìn)行光譜分析；
[0010]所述諧振腔的腔長通過注入流體進(jìn)行調(diào)控，滿足
[0011]m λ =2^1^+2?!^,
[0012]其中Ii1為所通入流體折射率，L1為流體液柱長度，n2為腔中未注入流體的空氣柱折射率，L2為空氣柱長度。
[0013]所述表面等離子體諧振腔7采用由多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列構(gòu)成多路輸出，每一路都通過微流體調(diào)控裝置進(jìn)行調(diào)控。
[0014]對于所述由多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列多路耦合波導(dǎo)輸出，有多個輸出薄膜耦合器進(jìn)行收集。
[0015]對于多路耦合波導(dǎo) 的輸出由多條輸出光纖進(jìn)行配合。
[0016]本發(fā)明還提出了一種基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用方法，該方法包括以下步驟:
[0017]步驟1、寬帶光源發(fā)出的光通過光纖到達(dá)另一側(cè)的薄膜耦合器，通過薄膜耦合器耦合入波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中；
[0018]步驟2、激發(fā)光注入波導(dǎo)中傳輸?shù)谋砻娴入x子體波在耦合波導(dǎo)處被分成兩束，滿足諧振條件πιλ = 2nL的波長被耦合入表面等離子體諧振腔中，其中m為諧振波數(shù)，λ為等離子體諧振腔的諧振波長，η為諧振腔內(nèi)等效折射率，L為腔長。無法耦合入諧振腔的波長將沿激發(fā)光注入波導(dǎo)反射；
[0019]步驟3、諧振腔的腔長通過注入流體進(jìn)行調(diào)控，滿足
[0020]m λ =
[0021]其中Ii1為所通入流體折射率，L1為流體液柱長度，n2為腔中未注入流體的空氣柱折射率，L2為空氣柱長度；
[0022]步驟4、等離子體諧振腔中形成的駐波耦合入輸出波導(dǎo)中，通過輸出波導(dǎo)傳輸至輸出薄膜耦合器中，在此過程表面等離子體波又轉(zhuǎn)化為光波，光波通過耦合器輸入到光纖中，進(jìn)入光開關(guān)；
[0023]步驟5、將通過光波分復(fù)用器輸出光纖輸出的不同波長范圍的光作為信號載體進(jìn)入后續(xù)光路進(jìn)行處理；通過調(diào)節(jié)每個諧振腔的液柱長度，即可選擇相應(yīng)的諧振波長進(jìn)行輸出。
[0024]所述表面等離子體諧振腔7采用有多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列構(gòu)成多路輸出，每一路都通過微流體調(diào)控裝置進(jìn)行調(diào)控。[0025]所述有多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列對應(yīng)多路耦合波導(dǎo)輸出，有多個輸出薄膜耦合器進(jìn)行所述輸出的收集。
[0026]對于多路耦合波導(dǎo)的輸出由多條輸出光纖進(jìn)行配合。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點:
[0028]既可以進(jìn)行多路波分復(fù)用，又可以調(diào)諧每一路的波長。以往的類似波導(dǎo)，每一路只可以輸出某個固定的諧振波長，該波長由諧振腔的幾何尺寸決定；本發(fā)明可以在不改變諧振腔幾何尺寸的情況下，通過調(diào)控其中注入的液體使一路實現(xiàn)多個波長的輸出，填補了以往的空白。該可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置可對高集成度光波導(dǎo)芯片中的寬頻帶光信號進(jìn)行波長分解并傳輸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置中表面等離子體諧振腔液體調(diào)控過程中力的示意圖；
[0031]圖3是本發(fā)明的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置的輸出波長與表面等離子體諧振腔內(nèi)液柱長度關(guān)系曲線示意圖。
[0032]圖中:1、光源；2、輸入光纖；3、輸入薄膜f禹合器；4、波導(dǎo)襯底；5、激發(fā)光注入波導(dǎo)；
6、耦合波導(dǎo)；7、表面等離子體諧振腔；8、微流體通道；9、微流體調(diào)控裝置；10、激發(fā)光輸出波導(dǎo)；11、輸出薄膜I禹合器；12、輸出光纖；13、光開關(guān)；14、光開關(guān)輸出光纖；15、光譜分析裝置。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例，進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置包括15個部分:
[0035]光源I，采用具有寬光譜的ASE光源；
[0036]輸入光纖2,用來傳輸光源的輸出光,將其導(dǎo)入后端的輸出薄膜f禹合器8中；
[0037]輸入薄膜耦合器3，用來將光纖傳輸?shù)墓怦詈现敛▽?dǎo)中，可采用熔錐光纖或薄膜波導(dǎo)；
[0038]波導(dǎo)襯底4，使用折射率較大的硅材料作為波導(dǎo)襯底，用來作為放置各波導(dǎo)的基底，又可以對波導(dǎo)中的光起到限制作用；
[0039]激發(fā)光注入波導(dǎo)5，用來將激發(fā)光注入等離子體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，并將光分割成多路進(jìn)行傳輸，使得諧振腔陣列中每個諧振腔的輸入光功率相等；
[0040]耦合波導(dǎo)6，其諧振腔具有一個上載波導(dǎo)通道和一個下載波導(dǎo)通道，用來將輸入耦合波導(dǎo)6的激發(fā)光通過倏逝場耦合入該諧振腔中，并且將在腔中形成諧振的特定波長以及耦合出諧振腔，通過波導(dǎo)通道進(jìn)行輸出；
[0041]表面等離子體諧振腔7，用來對輸入波長進(jìn)行有選擇的輸出，不同的腔長和腔形下只有某些特定波長可以形成諧振，不同幾何參數(shù)的諧振腔陣列可以進(jìn)行多個不同波長的輸出；[0042]微流體通道8，用來連接表面等離子體諧振腔7和流體調(diào)控裝置9，在其中可以傳輸不同種類的液體；
[0043]微流體調(diào)控裝置9，用來控制等離子體諧振腔(陣列)中所注入流體的流動行為，由微流體控制器和微流體通道構(gòu)成，其中微流體控制器可以對流體通道中流體的注入量以及注入種類進(jìn)行操控，微流體通道是微流體控制器和等離子體諧振腔陣列之間傳遞流體的通道;
[0044]輸出波導(dǎo)10，用來耦合表面等離子體諧振腔7中的駐波，經(jīng)傳輸后進(jìn)入輸出薄膜耦合器11中；
[0045]輸出薄膜耦合器11，用來收集經(jīng)耦合波導(dǎo)6中傳輸?shù)墓庑盘?，并將光信號從波?dǎo)率禹合入光纖進(jìn)行輸出；對于有多個諧振腔構(gòu)成的多路I禹合波導(dǎo)輸出，也需要有多個輸出薄膜耦合器進(jìn)行收集；
[0046]輸出光纖12，用來傳導(dǎo)經(jīng)表面等離子體諧振腔7調(diào)制后的信號光，將其輸入到其后的光開關(guān)13中；對于多路I禹合波導(dǎo)輸出，需要多條輸出光纖進(jìn)行配合；
[0047]光開關(guān)13,用于對多路輸出光信號進(jìn)行選通，同一時間只選擇一路光信號；
[0048]光開關(guān)輸出 光纖14,用于輸出經(jīng)過光開關(guān)13選通的光信號，并導(dǎo)入光譜分析裝置15進(jìn)行分析；
[0049]光譜分析裝置15，對輸出光信號進(jìn)行分析和采集，可采用光譜儀或可調(diào)諧濾波器。
[0050]寬帶光源I發(fā)出的光經(jīng)過輸入光纖2到達(dá)薄膜稱合器3, —部分光被沉積在襯底4上的激發(fā)光注入波導(dǎo)5衍射，另外一部分光通過倏逝波耦合入激發(fā)光注入波導(dǎo)5中形成表面等離子體波。在傳輸?shù)今詈喜▽?dǎo)6后，表面等離子體波被分成兩束沿各自的耦合波導(dǎo)6進(jìn)行傳輸。在耦合波導(dǎo)6與表面等離子體諧振腔7的連接處，符合諧振條件的波長被耦合入表面等離子體諧振腔7，其余的波長被耦合波導(dǎo)6的端面反射。微流體調(diào)控裝置9通過微流體通道8向表面等離子體諧振腔7中注入流體，并可以控制流體的液柱長度以及種類。微流體調(diào)控裝置9中的等離子體波可以耦合入輸出波導(dǎo)10中，并傳輸?shù)捷敵霰∧ゑ詈掀?1，耦合入輸出光纖12中。光開關(guān)13可以對多路輸入進(jìn)行選通，將選通的一路信號通過光開關(guān)輸出光纖14傳導(dǎo)到光譜分析裝置15中進(jìn)行光譜分析。
[0051]如圖2所示，本發(fā)明的一種多通道光微流體可調(diào)波長復(fù)用方法，該方法的具體過程如下:
[0052]第1、寬帶光源發(fā)出的光通過光纖到達(dá)另一側(cè)的薄膜耦合器，通過薄膜耦合器耦合入波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中。由于激發(fā)光注入波導(dǎo)的寬度僅有IOOnm左右，因此由于光的衍射極限為其波長的一半，普通的光波無法耦合入波導(dǎo)。波導(dǎo)表面可以滿足相位匹配條件使得大部分光通過倏逝場轉(zhuǎn)化為可以沿金屬波導(dǎo)表面?zhèn)鬏數(shù)谋砻娴入x子體波，這種波可以突破衍射極限，在小于光波半波長的波導(dǎo)中進(jìn)行傳輸。
[0053]第2、激發(fā)光注入波導(dǎo)中傳輸?shù)谋砻娴入x子體波在耦合波導(dǎo)處被分成兩束，只有滿足諧振條件πιλ =2nL的波長可以被耦合入表面等離子體諧振腔中，其中m為諧振波數(shù)，λ為等離子體諧振腔的諧振波長，η為諧振腔內(nèi)等效折射率，L為腔長。無法耦合入諧振腔的波長將沿激發(fā)光注入波導(dǎo)反射。
[0054]第3、諧振腔的腔長可以通過注入流體進(jìn)行調(diào)控，滿足πιλ = 211^+2?!^，其中Ii1為所通入流體折射率，L1為流體液柱長度，η2為腔中未注入流體的空氣柱折射率，L2為空氣柱長度。由于流體的折射率明顯大于空氣，因此流體液柱長度的改變對等效腔長的改變很明顯。通過流體調(diào)控裝置可以自由調(diào)控從O?L的流體注入長度，并且可以更改注入的流體種類，從而可以大范圍的調(diào)控諧振腔的腔長進(jìn)而控制了諧振波長。
[0055]第4、等離子體諧振腔中形成的駐波可以耦合入輸出波導(dǎo)中，通過輸出波導(dǎo)傳輸至輸出薄膜耦合器中，在此過程表面等離子體波又轉(zhuǎn)化為光波，光波通過耦合器輸入到光纖中，進(jìn)入光開關(guān)。光開關(guān)控制多路輸入的輸出情況，在同一時間只有一路光可以輸出，保證了接收裝置不會檢測到多路混合的信號；
[0056]第5、作為光波分復(fù)用器,輸出光纖輸出的不同波長范圍的光可作為信號載體進(jìn)入后續(xù)光路進(jìn)行處理。通過調(diào)節(jié)每個諧振腔的液柱長度，即可選擇相應(yīng)的諧振波長進(jìn)行輸出。
[0057]如圖2所示，在諧振腔中形成諧振的表面等離子體波，其波長滿足諧振條件πιλ =2nL，m為諧振波數(shù)，λ為等離子體諧振腔7的諧振波長，η為諧振腔7內(nèi)等效折射率，L為諧振腔7腔長。當(dāng)通過流體控制系統(tǒng)9在諧振腔7中注入流體時，其諧振條件變?yōu)閙 λ =Zn1LJZn2L2，其中Ii1為所通入流體折射率，L1為流體液柱長度，η2為腔中未注入流體的空氣柱折射率，L2為空氣柱長度。通過控制注入流體的液柱長度L1,即可控制諧振波長λ。
[0058]如圖3所示，當(dāng)諧振腔中通入二硫化碳(η=1.6276)，在諧振腔7腔長為400nm時，隨著液柱長度由50nm增加到300nm，其諧振波長由1132nm移動到1721nm，實現(xiàn)了大范圍的波長調(diào)控。
[0059]以下為本發(fā)明的應(yīng)用舉例。
[0060]如果將輸入光纖2的前端連接入一個光纖系統(tǒng)中，則從輸入光纖2到輸出光纖12的部分可作為一個可調(diào)諧多路波分復(fù)用器在系統(tǒng)中實現(xiàn)可控波長選擇的功能。通過人為控制微流體調(diào)控裝置9中注入表面等離子體諧振腔中的液柱長度，即可進(jìn)行多路的輸出波長選擇。同一路的輸出，其波長還可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)控，比傳統(tǒng)的波分復(fù)用器復(fù)雜度降低很多。
[0061]微流體調(diào)控方法是利用濾波器的腔長和等效折射率決定了輸出波長值，當(dāng)人為操控諧振腔中充入液體的體積和種類時，腔長和等效折射率就會相應(yīng)的改變，從而實現(xiàn)了對濾波器輸出波長的調(diào)控。利用表面等離子體波導(dǎo)側(cè)耦合結(jié)構(gòu)可以得到具有諧振腔結(jié)構(gòu)的濾波器，利用多個可輸出不同波長的濾波器可以構(gòu)成多路波分復(fù)用器，輸出多個不同的波長。該裝置可有效的實現(xiàn)多個通道多個波長的輸出，且可以有效控制輸出波長值。并且基于表面等離子體波導(dǎo)技術(shù)，該器件的尺寸在亞微米量級，可以適用于大集成度的光學(xué)器件。
【權(quán)利要求】
1.一種基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置，其特征在于，該裝置包括寬帶光源(I)、輸入光纖(2)、輸入薄膜稱合器(3)、波導(dǎo)襯底(4)、激發(fā)光注入波導(dǎo)(5)、稱合波導(dǎo)(6)、表面等離子體諧振腔(7)、微流體通道(8)、微流體調(diào)控裝置(9)、輸出波導(dǎo)(10)、輸出薄膜I禹合器(11)、輸出光纖(12)、光開關(guān)(13)、光開關(guān)輸出光纖(14)以及光譜分析裝置(15);其中: 寬帶光源(I)發(fā)出的光經(jīng)過輸入光纖(2 )到達(dá)薄膜耦合器(3 )后分為兩束，一部分光滿足諧振條件πιλ = 2nL的波長被耦合入激發(fā)光注入波導(dǎo)(5)中形成表面等離子體波，其中m為諧振波數(shù)，λ為等離子體諧振腔的諧振波長，η為諧振腔內(nèi)等效折射率，L為腔長；另一部分無法耦合入諧振腔的光被沉積在襯底(4)上的激發(fā)光注入波導(dǎo)(5)衍射；在傳輸?shù)今詈喜▽?dǎo)(6)后，表面等離子體波被分成兩束沿各自的耦合波導(dǎo)(6)進(jìn)行傳輸；在耦合波導(dǎo)(6)與表面等離子體諧振腔(7)的連接處，符合諧振條件的波長被耦合入表面等離子體諧振腔(7)，其余的波長被耦合波導(dǎo)(6)的端面反射；微流體調(diào)控裝置(9)通過微流體通道(8)向表面等離子體諧振腔(7)中注入流體，控制流體的液柱長度以及種類；微流體調(diào)控裝置(9)中的等離子體波I禹合入輸出波導(dǎo)(?ο)中，并傳輸?shù)捷敵霰∧禹合器(11)，I禹合入輸出光纖(12)中；光開關(guān)(13)對多路輸入進(jìn)行選通,將選通的一路信號通過光開關(guān)輸出光纖(14)傳導(dǎo)到光譜分析裝置(15)中進(jìn)行光譜分析； 所述諧振腔的腔長通過注入流體進(jìn)行調(diào)控，滿足 πιλ =Zn1L1+n2L2, 其中Ii1為所通入流體折射率，L1為流體液柱長度，η2為腔中未注入流體的空氣柱折射率，L2為空氣柱長度。
2.如權(quán)利要求1所述的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置，其特征在于，所述表面等離子體諧振腔(7)采用由多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列構(gòu)成多路輸出，每一路都通過微流體調(diào)控裝置進(jìn)行調(diào)控。
3.如權(quán)利要求2所述的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置，其特征在于，對于所述由多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列多路耦合波導(dǎo)輸出，有多個輸出薄膜耦合器進(jìn)行收集。
4.如權(quán)利要求3所述的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用裝置，其特征在于，對于多路耦合波導(dǎo)的輸出由多條輸出光纖進(jìn)行配合。
5.一種基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟(I )、寬帶光源發(fā)出的光通過光纖到達(dá)另一側(cè)的薄膜耦合器，通過薄膜耦合器耦合入波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中； 步驟(2)、激發(fā)光注入波導(dǎo)中傳輸?shù)谋砻娴入x子體波在耦合波導(dǎo)處被分成兩束，滿足諧振條件πιλ =2nL的波長被耦合入表面等離子體諧振腔中，其中m為諧振波數(shù)，λ為等離子體諧振腔的諧振波長，η為諧振腔內(nèi)等效折射率，L為腔長。無法耦合入諧振腔的波長將沿激發(fā)光注入波導(dǎo)反射； 步驟(3 )、諧振腔的腔長通過注入流體進(jìn)行調(diào)控，滿足 m λ =Sn1Lpn2L2, 其中Ii1為所通入流體折射率，L1為流體液柱長度，η2為腔中未注入流體的空氣柱折射率，L2為空氣柱長度； 步驟(4)、等離子體諧振腔中形成的駐波耦合入輸出波導(dǎo)中，通過輸出波導(dǎo)傳輸至輸出薄膜耦合器中，在此過程表面等離子體波又轉(zhuǎn)化為光波，光波通過耦合器輸入到光纖中，進(jìn)入光開關(guān)； 步驟(5)、將通過光波分復(fù)用器輸出光纖輸出的不同波長范圍的光作為信號載體進(jìn)入后續(xù)光路進(jìn)行處理；通過調(diào)節(jié)每個諧振腔的液柱長度，即可選擇相應(yīng)的諧振波長進(jìn)行輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用方法，其特征在于，所述表面等離子體諧振腔(7)采用有多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列構(gòu)成多路輸出，每一路都通過微流體調(diào)控裝置進(jìn)行調(diào)控。
7.如權(quán)利要求6所述的基于微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用方法，其特征在于，所述有多個諧振腔構(gòu)成的表面等離子體諧振腔陣列對應(yīng)多路耦合波導(dǎo)輸出，有多個輸出薄膜耦合器進(jìn)行所述輸出的收集。
8.如權(quán)利要求7所述的基于 微流體調(diào)控的可調(diào)諧多路波分復(fù)用方法，其特征在于，對于多路耦合波導(dǎo)的輸出由多條輸出光纖進(jìn)行配合。
【文檔編號】G02B6/293GK103529520SQ201310497484
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】劉鐵根, 江俊峰, 于哲, 劉琨, 陳文杰 申請人:天津大學(xué)