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一種解復(fù)用接收器的制作方法

文檔序號:12621832閱讀:431來源:國知局

本發(fā)明涉及密集型光波復(fù)用,特別是涉及一種解復(fù)用接收器。



背景技術(shù):

在光通信系統(tǒng)中,復(fù)用和解復(fù)用是必不可少的兩個環(huán)節(jié)。在光纖的入射端,將不同的波長結(jié)合起來入射復(fù)用在光纖上,在光纖的出射端,對不同的波長進行濾波分離解復(fù)用。

現(xiàn)有密集型光波復(fù)用中,采用的是濾波器與探測器結(jié)合的方式對波長進行下載和探測,其缺點在于成本高、尺寸大、插入損耗大、光譜響應(yīng)線寬窄,不適用于傳輸效率高、復(fù)用波長數(shù)量多的光通信系統(tǒng)。如今的全光傳送系統(tǒng),在光纖出射端,需要具有波長可調(diào)諧、波長可選擇、響應(yīng)速度高、靈敏度高的光探測器作為解復(fù)用器,以減少對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)選取的限制、減少對網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議具體實時時的影響,以及減少對光通信網(wǎng)絡(luò)自身性能的影響。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供一種解復(fù)用接收器,解決現(xiàn)有解復(fù)用接收器存在的不能進行波長選擇,不具有波長調(diào)諧能力、響應(yīng)速度慢以及靈敏度低的問題。

本發(fā)明通過以下方案解決上述問題:

一種解復(fù)用接收器,為級聯(lián)型單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器,利用復(fù)合諧振腔中的Verniar效應(yīng)拓展復(fù)合諧振腔系統(tǒng)的FSR,將FSR增大到符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值;利用Verniar效應(yīng)需要合理的設(shè)計每個耦合系數(shù)。

進一步地,通過增加環(huán)的數(shù)量、調(diào)整環(huán)的半徑,實現(xiàn)FSR的增大以及透射譜變窄和變平坦。

進一步地,所述級聯(lián)型單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器為四環(huán)結(jié)構(gòu),具有平頂陡邊特性。

進一步地,單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器包括諧振腔和吸收腔,且吸收腔和諧振腔分離。

進一步地,所述吸收腔為本征InGaAs材料,吸收腔為本征InGaAs材料,上層為N摻雜的InP層,下層為P摻雜的InGaAsP層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下特點:

提出一種級聯(lián)型單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器,利用復(fù)合諧振腔中的Verniar效應(yīng)拓展復(fù)合諧振腔系統(tǒng)的FSR,將FSR增大到符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值,利用Verniar效應(yīng)需要合理的設(shè)計每個耦合系數(shù),通過上述模式耦合涉及,獲取性能最優(yōu)的級聯(lián)型單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器,解決現(xiàn)有解復(fù)用接收器存在的不能進行波長選擇,不具有波長調(diào)諧能力、響應(yīng)速度慢以及靈敏度低的問題。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明并不局限于這些實施例。

環(huán)形腔光探測器兼具解復(fù)用和光探測的功能,具有高速、高量子效率和波長選擇的功能。本發(fā)明實為新型環(huán)形腔探測器

單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器,包括諧振腔和吸收腔,吸收腔和諧振腔分離,諧振腔采用對入射光無損耗的材料,避免在直波導(dǎo)和環(huán)形腔完全耦合時波導(dǎo)局限光場限制因子的情況發(fā)生。完全耦合時,單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器的量子效率可達到1。吸收腔為本征InGaAs材料,吸收腔為本征InGaAs材料,上層為N摻雜的InP層,下層為P摻雜的InGaAsP層,該結(jié)構(gòu)能更好地將光場限制在吸收腔中。兩波導(dǎo)對稱,滿足諧振條件時,吸收腔下層的光波吸收極小,可看做無衰減,在諧振腔半徑較大時,彎曲損耗可以忽略。對于吸收腔上下層兩種材料構(gòu)成的界面,反射率為萬分之一,由界面反射引起的損耗可忽略。

本發(fā)明為級聯(lián)型單環(huán)結(jié)構(gòu)光探測器結(jié)構(gòu),諧振腔的FSR和透射譜的FWHM之間存在相互制約關(guān)系,諧振腔的半徑越大,能得到的譜線寬度越精細,但是透射譜的FSR也同時隨之減小。為克服上述問題,利用復(fù)合諧振腔中的Verniar效應(yīng)拓展復(fù)合諧振腔系統(tǒng)的FSR,將FSR增大到符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值。上述處理方式增大器件的FSR的同時,會減小帶寬,使器件性能下降。

由于實際的耦合諧振腔系統(tǒng)中諧振腔的數(shù)目是有限的,因此CROW中的透射譜和群時延存在有限尺寸效應(yīng),即透射譜和群時延的多峰現(xiàn)象稱為的有限尺寸效應(yīng),而且隨著諧振腔數(shù)目的增加,有限尺寸效應(yīng)會變得更嚴重。利用Verniar效應(yīng)需要合理的設(shè)計每個耦合系數(shù),它決定了濾波頂帶的波紋值。因此,設(shè)計不同的波導(dǎo)間耦合系數(shù),可以有效優(yōu)化多峰效應(yīng),從而能得到平坦的透射譜??梢酝ㄟ^增加環(huán)的數(shù)量、調(diào)整環(huán)的半徑,增大FSR的同時令透射譜變窄變平坦。但是環(huán)的個數(shù)增加會導(dǎo)致平面集成的困難,因此要合理計算和設(shè)計環(huán)的個數(shù),使其透射譜剛好滿足ITU-T建議的平頂陡邊透射譜。

運用模式耦合方法,大批量計算環(huán)形波導(dǎo)與直波導(dǎo)的耦合系數(shù)、級聯(lián)諧振腔和探測器的透光譜、量子效率,得出四環(huán)諧振腔探測器的量子效率具有平頂陡邊的特性,具有最窄最平坦的透光譜,是最適用于光纖系統(tǒng)中的解復(fù)用器。

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