[发明专利]一种可重构光学全通滤波器

权利要求书

1.一种可重构光学全通滤波器，其特征在于，包括：三个光学耦合器、N+2个光学相移器和N个微环，N为大于或等于2的整数；其中，

第一光学耦合器（2）输出端上臂通过第一波导与第二光学耦合器（4）输入端上臂相连，第一光学耦合器（2）输出端下臂通过第二波导与第二光学耦合器（4）输入端下臂相连；所述第一波导或第二波导上设有第一光学相移器（3）；

所述第二光学耦合器（4）输出端上臂通过第三波导与第三光学耦合器（8）输入端上臂相连，第二光学耦合器（4）输出端下臂通过第四波导与第三光学耦合器（8）输入端下臂相连；所述第三波导上设有第二光学相移器（5），第四波导上设有第三光学相移器（6）以及与所述第四波导耦合的第一微环（7），或者所述第四波导上设有第二光学相移器（5），第三波导上设有第三光学相移器（6）以及与所述第三波导耦合的第一微环（7）；

所述第三光学耦合器（8）输出端与第五波导相连，所述第五波导上设有N-1个光学相移器以及与所述第五波导耦合的N-1个微环；

分别对所述N个微环的传输谱进行Z变换，得到每个微环在Z域上的零点和极点；通过调谐所述N个微环的耦合系数，使得第i+1微环在Z域上的零点和第i微环在Z域上的极点关于Z域单位圆镜像对称，i=1、…、N-1；通过调节所述第一光学相移器，使得第一微环在Z域上的零点和第N微环在Z域上的极点关于Z域单位圆镜像对称，从而实现全通滤波。

2.如权利要求1所述的光学全通滤波器，其特征在于，第j微环与设有第j+2光学相移器的波导的耦合区设计为一个可调耦合器，所述可调耦合器由两个完全相同的耦合区和两段等长的波导组成，通过调节所述第j+2光学相移器改变所述可调耦合器上下两臂的相位差，从而调谐所述第j微环的耦合系数，j=1、…、N。

3.如权利要求1或2所述的光学全通滤波器，其特征在于，所述N个微环上设有相移器，用于调控相应微环的谐振波长。

4.如权利要求3所述的光学全通滤波器，其特征在于，采用热光效应、载流子注入或光力原理改变微环的谐振波长，从而调节全通滤波器相频响应中心频率。

5.如权利要求3所述的光学全通滤波器，其特征在于，所述N+2个光学相移器以及设在所述N个微环的相移器采用加热电极、PN结或光力结构来实现。

6.如权利要求1所述的光学全通滤波器，其特征在于，所述第一光学耦合器采用1×2多模干涉耦合器或Y分支耦合器或定向耦合器；所述第二光学耦合器采用2×2多模干涉耦合器或定向耦合器；所述第三光学耦合器采用2×1多模干涉耦合器或Y分支耦合器或定向耦合器。

7.如权利要求1或6所述的光学全通滤波器，其特征在于，所述光学全通滤波器还包括：第一耦合光栅（1）和第二耦合光栅（9）；

所述第一耦合光栅与所述第一光学耦合器的输入端相连，作为光学全通滤波器的输入端；

所述第二耦合光栅与所述第五波导相连，作为光学全通滤波器的输出端。

8.如权利要求1所述的光学全通滤波器，其特征在于，所述滤波器采用以下任意一种材料：硅、有机聚合物、氮化硅、氧化硅；所述滤波器采用以下任意一种波导结构：条波导、脊波导、狭缝波导、表面等离子体波导。