[发明专利]马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器及波分复用/解复用器

说明书

本发明涉及一种马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器及波分复用/解复用器，以解决现有级联马赫曾德尔干涉仪的波分复用器引入波长敏感性，以及不适用横磁波的技术问题。该滤波器包括n级相接的梳状滤波单元，第m级梳状滤波单元包括2supgt;m/supgt;个梳状滤波器，每个梳状滤波器包括a个马赫曾德尔干涉仪，马赫曾德尔干涉仪包括沿光波的传输方向依次设置第一光耦合组件、传输波导及第二光耦合组件；传输波导中第一路传输波导设置有相位延时波导，TE偏振光和TM偏振光经过相位延时波导后，TE偏振与TM偏振光之间的相位差为2πA，A为正整数，且TE偏振光和TM偏振光的群折射率差在15％以内。

技术领域

本发明涉及一种波分复用/解复用器，具体涉及一种马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器及波分复用/解复用器。

背景技术

随着网络终端设备的普及，人们在日常生活中产生了巨大的信息量，随着更多网络应用的开发，人们对信息量的需求将持续暴增，波分复用技术是光网络扩大通信容量的重要技术手段之一。

基于级联马赫曾德尔干涉仪的波分复用/解复用器相比基于阵列波导光栅、波导布拉格光栅的波分复用/解复用器，其串扰小、插损低、集成度高；但是传统的基于级联马赫曾德尔干涉仪的波分复用器采用直波导耦合的定向耦合器，如图1所示，为定向耦合器的一种弯曲定向耦合器01，该类型耦合器会引入波长敏感性，不利于实现大带宽的波分复用，另一方面，传统方案仅对横电波(TE波)进行波分复用，对横磁波(TM波)并不适用，大大限制了其应用场景。因此，研制一种对波长及偏振态不敏感的基于级联马赫曾德尔干涉仪的波分复用器对其走向大规模应用有重要意义。

发明内容

本发明目的在于解决现有级联马赫曾德尔干涉仪的波分复用器引入波长敏感性，以及不适用横磁波的技术问题，提出一种马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器及波分复用/解复用器。

本发明提供的技术方案为：

一种马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器，其特殊之处在于：

包括n级相接的梳状滤波单元，第m级梳状滤波单元包括2^m-1个梳状滤波器，第m-1级梳状滤波单元中的各个梳状滤波器均具有两个输出端，分别与第m级梳状滤波单元中对应的两个梳状滤波器的输入端相接，n≥1且为整数，m＝2，…，n；

所述梳状滤波器包括a个马赫曾德尔干涉仪，a≥1且为整数；

所述马赫曾德尔干涉仪包括沿光波的传输方向依次设置第一光耦合组件、传输波导及第二光耦合组件；所述传输波导包括第一路传输波导和第二路传输波导，第一路传输波导设置有相位延时波导，TE偏振光和TM偏振光经过相位延时波导后，TE偏振与TM偏振光之间的相位差为2πA，A为正整数，且TE偏振光和TM偏振光的群折射率差在15％以内；

第一光耦合组件包括第一耦合器及设置在第一耦合器两端的两路第一耦合器输入波导和两路第一耦合器输出波导，第二光耦合组件包括第二耦合器及设置在第二耦合器两端的两路第二耦合器输入波导和两路第二耦合器输出波导，两路第一耦合器输出波导分别与第一路传输波导、第二路传输波导的输入端相接，第一路传输波导和第二路传输波导的输出端分别与两路第二耦合器输入波导相接；

第b-1个马赫曾德尔干涉仪的第二光耦合组件同时作为第b个马赫曾德尔干涉仪的第一光耦合组件，b＝2，…，a；

第a个马赫曾德尔干涉仪的两路第二耦合器输出波导与下一级梳状滤波单元中对应的两个梳状滤波器的第1个马赫曾德尔干涉仪的第一光耦合组件(11)相接。

进一步地，所述第一耦合器和第二耦合器为分段式弯曲定向耦合器或多模干涉耦合器；

分段式弯曲定向耦合器或多模干涉耦合器在TE偏振模式和TM偏振模式下的分光比相同。