[发明专利]Y分叉结构1×2光功率分配器

说明书

技术领域

本发明涉及光功率分配器，尤其涉及一种Y分叉结构                                               光功率分配器。

背景技术

光功率分配器是有线电视网（CATV）、无源光网络（PON）、光局域网等通讯网络中的核心器件之一。三网合一后，用于信号传输的光载波有，，三种波长，故光功率分配器需在的大带宽范围内实现低损耗、功率均分。目前能达到此带宽要求的集成光器件只有Y分叉结构功率分配器，或者由Y分叉级联而成的功率分配器。

如图1所示为传统的Y分叉结构功率分配器，单模光信号从界面A0输入，进入锥形波导1，发生横向展宽；到达分叉界面B0后分为两路，经S形波导2传输，从界面C0输出。如图2所示，当基模光信号输入时，界面A0和B0的功率分布，显然，由于分叉作用，光信号沿中轴线分离，变为左右对称的两部分。但是当输入信号中存在高阶模式时，Y分叉的均分特性则不再理想。图3所示为多模光信号输入时，界面A0和B0的功率分布。由A0界面的功率分布可见，因为高阶模式的干扰，输入信号的峰值位置向右偏移，B0界面的功率分布显示，右分支的功率峰值高于左分支，故无法实现功率均分。

实际情况下，光功率分配器的输入信号均非基模，所以传统Y分叉型功率分配器无法满足应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Y分叉结构光功率分配器，本分配器具有工作带宽大，插入损耗小，功率均分性不受输入信号高阶模式影响，满足各类光网络中信号传输的要求。

为解决上述技术问题，本发明Y分叉结构光功率分配器包括高阶模式抑制区、分叉区和模场分离区，所述高阶模式抑制区由输入锥形波导、模式抑制波导和输出锥形波导依次衔接组成，所述分叉区由两条单模直波导一端交叉连接组成，所述输出锥形波导连接所述两条单模直波导的交叉端，所述模场分离区由两条S形单模波导构成，所述两条S形单模波导一端分别连接所述两条单模直波导另一端。

进一步，上述模式抑制波导为直线形波导且宽度小于所述单模直波导的宽度。

进一步，上述输入锥形波导的输入端宽度与所述单模直波导宽度相同、输出端宽度与所述模式抑制波导的宽度相同。

进一步，上述输出锥形波导的输入端宽度与所述模式抑制波导的宽度相同，所述输出锥形波导的输出端侧壁延长线与所述两条单模直波导的交叉端外边缘重合。

进一步，上述两条S形单模波导的输入端分别与所述两条单模直波导的输出端相切。    

由于本发明Y分叉结构光功率分配器采用了上述技术方案，即本分配器包括高阶模式抑制区、分叉区和模场分离区，高阶模式抑制区由输入锥形波导、模式抑制波导和输出锥形波导依次衔接组成，分叉区由两条单模直波导一端交叉连接组成，输出锥形波导连接两条单模直波导的交叉端，模场分离区由两条S形单模波导构成，两条S形单模波导一端分别连接两条单模直波导另一端。本分配器具有工作带宽大，插入损耗小，功率均分性不受输入信号高阶模式影响，满足各类光网络中信号传输的要求。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为传统的Y分叉结构功率分配器结构示意图；

图2为基模光信号输入时传统Y分叉结构功率分配器功率分布图；

图3为多模光信号输入时传统Y分叉结构功率分配器功率分布图；

图4为本发明Y分叉结构光功率分配器的结构示意图；

图5为多模光信号输入时本分配器各界面的功率分布图；

图6为输入信号功率峰值发生偏移时两种Y分叉结构功率均分性能图；

图7为基模光信号输入时本分配器各界面的功率分布图；

图8为两种Y分叉结构输入波长与插入损耗示意图。

具体实施方式

如图4所示，本发明Y分叉结构光功率分配器包括高阶模式抑制区3、分叉区4和模场分离区5，所述高阶模式抑制区1由输入锥形波导31、模式抑制波导32和输出锥形波导33依次衔接组成，所述分叉区4由两条单模直波导41、42一端交叉连接组成，所述输出锥形波导33连接所述两条单模直波导41、42的交叉端，所述模场分离区5由两条S形单模波导51、52构成，所述两条S形单模波导51、52一端分别连接所述两条单模直波导41、42另一端。

进一步，上述模式抑制波导32为直线形波导且宽度小于所述单模直波导的宽度。