[发明专利]一种基于相位调制切趾光栅的窄带滤波器

权利要求书

1.一种基于相位调制切趾光栅的窄带滤波器，其特征在于：包括输入单模波导(1)、输出单模波导(10)、非对称渐变定向耦合器(4)、输入渐变波导(2)、输出渐变波导(9)、弯曲输出波导(12)和反对称多模切趾波导光栅(6)；所述输入单模波导(1)右端口和所述输入渐变波导(2)左端口相连接，所述输入渐变波导(2)右端口和所述非对称渐变定向耦合器(4)左端上端口相连接，所述非对称渐变定向耦合器(4)左端下端口和所述弯曲输出波导(12)相连接，实现反射信号下路；所述非对称渐变定向耦合器(4)右端上端口和所述反对称多模波导切趾光栅(6)左端相连接，所述反对称多模波导切趾光栅(6)右端经所述输出渐变波导(9)与所述输出单模波导(10)相连接；

所述反对称多模切趾波导光栅(6)包括多模波导(5)、均匀光栅(7)和相位调制切趾光栅(8)；所述均匀光栅(7)和相位调制切趾光栅(8)由矩形波导构成；所述均匀光栅(7)和相位调制切趾光栅(8)分布在所述多模波导(5)两侧，所述均匀光栅(7)和相位调制切趾光栅(8)与所述多模波导(5)分离设置；通过增大均匀光栅(7)和相位调制切趾光栅(8)与多模波导(5)的间距，能够满足带宽的减小；所述均匀光栅(7)的周期和占空比都保持不变，所述相位调制切趾光栅(8)的相位沿光传播方向调制与所述均匀的光栅(7)的相位呈高斯型变化。

2.根据权利要求1所述的基于相位调制切趾光栅的窄带滤波器，其特征在于：所述非对称渐变定向耦合器(4)包括第一渐变波导(3)和第二渐变波导(11)；所述第一渐变波导(3)为只支持两个模式的多模波导，从左侧向右侧逐渐变宽，所述第二渐变波导(11)左侧为单模波导，从左侧向右侧逐渐变窄。

3.根据权利要求2所述的基于相位调制切趾光栅的窄带滤波器，其特征在于：所述非对称渐变定向耦合器(4)，包括第一渐变波导(3)，第二渐变波导(11)，实现将第一渐变波导(3)中反向传输的TE₁模转化为第二渐变波导(11)的TE₀模，然后下路到弯曲输出波导(12)。

4.根据权利要求1所述的基于相位调制切趾光栅的窄带滤波器，其特征在于：所述反对称多模切趾波导光栅(6)包括多模波导(5)、均匀光栅(7)和相位调制切趾光栅(8)；所述多模波导(5)的宽度只支持两个模式。

5.根据权利要求4所述的基于相位调制切趾光栅的窄带滤波器，其特征在于：所述均匀光栅(7)中，TE₀模和TE₁模的相位匹配条件为(n₀+n₁)Λ＝λ，式中：n₀为TE₀模的有效折射率，n₁为TE₁模的有效折射率，λ为谐振波长，Λ为光栅齿周期，实现入射TE₀模式反向耦合为TE₁模。