[发明专利]一种可调谐光滤波器

说明书

本发明提供一种可调谐光滤波器，包括用于输入待处理宽带光信号输入光波导、输出光波导、环形光波导和包括级联的N级2×2光开关的光开关单元，N为正整数；第一级2×2光开关的输入端分别与输入光波导和环形光波导相连，以选择性地将宽带光信号传输至第二级2×2光开关或将宽带光信号中通带内的光信号耦合至环形光波导内；环形光波导分别连接第一级2×2光开关的输入端和第N级2×2光开关的输出端，以形成一闭合的环形谐振腔体进行谐振；输出光波导与第N级2×2光开关的输出端相连，以将谐振后的光信号输出。本发明可实现可重构光学滤波特性，对滤波特性进行灵活控制，损耗小，体积紧凑，稳定性高，调节和控制难度小，便于直接应用。

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，具体涉及一种可调谐光滤波器。

背景技术

不断涌现的互联网新型数据业务，如视频会议、电子商务等，对通信网络的容量、速率以及灵活性提出了越来越高的要求。可重构光分插复用器的使用给网络的运营带来了更多业务开展的便利和运营成本的降低。理想的可重构光网络要求下一代可重构光分插复用器（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，ROADM）具有可重构、灵活可调谐的特性。光学滤波器使用光学方法和光学元件，在光纤通信技术领域的信号处理方面实现对光信号的滤波功能。与传统的电子技术相比，光学元件具有灵活和大范围的带宽特性，可以直接对高频带宽的微波信号进行滤波。

常见的可重构、灵活可调谐的光学滤波器通常采用布拉格光纤光栅、马赫-曾德等结构，但是，上述方案存在损耗大、体积大、成本高、稳定性差、调节与控制困难等问题。而基于传统的单个微环谐振器结构的光滤波器件，只具有特定的滤波性能，不可实现针对插入损耗、半高全宽、消光比等滤波指标的灵活可调谐的功能；基于多个微环谐振器结构的光滤波器件，具有多个级联性的耦合区，往往存在结构复杂、不易于调谐等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种可调谐光滤波器。

本发明的一个方面，提供一种可调谐光滤波器，所述可调谐光滤波器包括输入光波导、环形光波导、输出光波导和光开关单元，所述光开关单元包括级联的N级2×2光开关，N为正整数，其中：

所述输入光波导，用于输入待处理的宽带光信号；

第一级2×2光开关的输入端与所述输入光波导相连，以选择性地将所述宽带光信号传输至第二级2×2光开关或将所述宽带光信号中通带内的光信号耦合至所述环形光波导内；

所述环形光波导分别连接所述第一级2×2光开关的输入端和第N级2×2光开关的输出端，以形成一闭合的环形谐振腔体，以对耦合至所述环形光波导内的光信号往复传输进行谐振；

所述输出光波导与所述第N级2×2光开关的输出端相连，以将谐振后的光信号输出。

在一些实施方式中，在所述N级2×2光开关中，除所述第一级2×2光开关和所述第N级光开关之外：

上一级2×2光开关的输出端分别与下一级2×2光开关的输入端相连接。

在一些实施方式中，在所述N级2×2光开关中，每级2×2光开关均包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导和所述第二光波导的结构和材质均相同。

在一些实施方式中，部分所述第一光波导和部分所述第二光波导相邻近以形成耦合区，所述第一光波导和所述第二光波导在所述耦合区中相互平行，以形成平行波导。

在一些实施方式中，在相邻两个所述2×2光开关中，其所述耦合区的长度和所述平行波导的波导间距均不一致，以及，所述平行波导的波导宽度和波导厚度均一致。

在一些实施方式中，每个所述2×2光开关均是独立的开关单元。

在一些实施方式中，耦合至所述环形光波导内的光信号，在所述环形谐振腔体内顺时针传输。