[发明专利]一种光分插复用装置及其控制方法

说明书

本申请实施例公开了一种光分插复用装置及其控制方法，用划分波段的方式降低了微环的半径要求，降低微环滤波器的制造难度，从而提升光分插复用装置的可靠性。光分插复用装置包括：滤波单元、波带分合波单元、输入端、输出端以及下载端和/或上载端。其中，滤波单元中包括多个微环滤波器，滤波单元与波带分合波单元连接；波带分合波单元，用于根据输入光信号的波长，将输入光信号输入其所属波段对应的微环滤波器，一个波段对应至少一个微环滤波器，每一个微环滤波器的谐振波长各不相同；滤波单元，用于将目标光信号从输入端耦合至下载端和/或从上载端耦合至输出端，目标光信号是指输入光信号中波长等于微环滤波器的谐振波长的光信号。

技术领域

本申请涉及集成光子技术领域，尤其涉及一种光分插复用装置及其控制方法。

背景技术

随着集成光子技术的发展，微环谐振腔(microring resonator，MRR)结构开始被用于构建光分插复用器(optical add drop multiplexer，OADM)。具体来说，由于MRR的谐振波长和微环波导的有效折射率两者之间具有线性关系，因此利用热光效应或者电光效应改变MRR中微环波导的有效折射率，从而改变其谐振波长，从而实现可调谐的光分插复用器(tunable OADM，TOADM)。

TOADM应用于波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)网络时，要求MRR的谐振波长的可调谐范围达到约40nm，以覆盖全C波段。目前，通常采用的TOADM使用一个或者多个具有相同波导尺寸和半径的微环级联构成微环上下载波滤波器，并通过基于热光效应的相位控制器(phase shifter，PS)改变微环波导的有效折射率从而覆盖全C波段。

由于MRR的可调谐范围由自由波长区间(free spectral range，FSR)决定，而FSR与微环半径成反比例关系。即微环半径越小，FSR越大。因此，对于覆盖全C波段的TOADM来说，其微环半径足够小才能获得覆盖全C波段的FSR。这样的微环半径尺寸对微环制造工艺的稳定性和可靠性要求极高，增加了微环制造难度。

发明内容

为了弥补上述技术缺陷，本申请实施例提供了一种光分插复用装置及其控制方法，使用划分波段的方式降低对微环滤波器FSR要求，减小微环半径，降低微环滤波器的制造难度，提升光分插复用装置的可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种光分插复用装置，所述光分插复用装置为集成光芯片，包括：滤波单元、波带分合波单元、输入端、输入端以及上载端和/或下载端。其中，所述滤波单元包括多个微环滤波器，滤波单元与波带分合波单元连接，波带分合波单元分别与输入端、输入端、上载端和/或下载端连接；波带分合波单元，用于根据输入光信号的波长，将输入光信号输入其所属波段对应的微环滤波器，一个波段对应至少一个微环滤波器，每一个微环滤波器的谐振波长各不相同，输入光信号包括输入端和/或上载端的光信号，例如输入光信号可以为输入端的光信号，也可以为上载端的光信号，还可以同时包括输入端和上载端的光信号；滤波单元，用于将目标光信号从输入端耦合至下载端，和/或，将目标光信号从上载端耦合至输出端，目标光信号是指输入光信号中波长等于微环滤波器的谐振波长的光信号；波带分合波单元，还用于输出耦合至输出端和/或下载端的目标光信号。

在从上述第一方面中，通过划分不同的波段，并且利用滤波单元中不同波段对应的微环滤波器对光信号进行滤波，容易理解，将波段进行划分后可以减小每一个波段对应的波长范围，此时，对各个波段的光信号采用各自的微环滤波器进行滤波时，可以降低对微环滤波器FSR的要求，可以使用微环半径较大的微环滤波器，从而降低微环滤波器的制造难度，提升光分插复用装置的可靠性。

需要说明的是，第一方面提供了三种方案的光分叉复用装置，即仅包括上载端，仅包括下载端，或者包括上载端和下载端。后续为简化说明，光分插复用装置中输入端和输出端之间的连接结构称为输入-输出端或者输入-输出通道；同样，上载端和下载端之间的连接结构称为上载-下载端或上载-下载通道。