[发明专利]片上特定频率滤波光隔离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种片上特定频率滤波光隔离器，适用于光纤通信及集成光路系统，尤其涉及一种具有隔离反向光传输的片上特定频率滤波光隔离器。

背景技术

光隔离器是一种在光学传播介质（器件）中允许光信号单向传输的无源光器件，在光纤通信系统和大规模集成光路中阻止反射光信号的传播。目前常见的光隔离器的工作原理主要基于法拉第旋转的非互易性和非线性效应。但是法拉第旋转效应的光隔离器不适宜大规模集成，而非线性效应光隔离器对传播的光信号强度有额外要求。为解决这些问题，本发明提出了一种片上特定频率滤波光隔离器。

发明内容

本发明提供了一种片上特定频率滤波光隔离器，其包括波导、含时微扰调制结构以及特定频率滤波结构，所述含时微扰结构实施于所述波导中，所述特定频率滤波结构与所述波导的末端连接；

所述含时微扰调制结构用于将沿所述波导正向传播的特定频率的光信号耦合成沿所述波导正向传播的一目标频率的光信号，所述特定频率滤波结构用于吸收沿所述波导正向传播的目标频率光信号。

较佳地，所述波导为硅基波导。

较佳地，所述含时微扰调制结构实施于所述波导的方法为：

在硅基波导中进行掺杂，造成折射率的起伏，然后对掺杂后的波导通电，造成折射率的时间变化。

较佳地，所述含时微扰调制结构的调制函数的形式为，

ϵ′(z,t)=δ(x)cos(Ωt-(-q)z+π)0<x<d2δ(x)cos(Ωt-(-q)z)-d2<x<0]]>

其满足q=k₁-k₂和Ω=ω₂-ω₁，ω₁为所述特定频率光信号的频率，ω₂为所述目标频率信号的频率，k₁、k₂分别为所述特定频率光信号、目标频率信号的波数。

较佳地，所述特定频率滤波结构由色散材料构成，所述色散材料对所述特定频率的光信号具有吸收作用。

较佳地，所述色散材料对频率为f₀的光具有吸收效应，其介电常数满足关系：