一种集成化的波长选择性光衰减器的制作方法

本发明涉及到光纤通信，特别是指一种集成化的波长选择性光衰减器。

背景技术：

1、波分复用技术是一种在有限的物理信道中提高通信容量的有效手段，目前已广泛应用于光通信系统，使光通信得到突破性进展，光纤传输网速率不断提升。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。在宽带接入、量子通信、激光雷达和天文系统的高级应用方面，有着重大意义。基于集成光子学的光滤波器件，方便大规模集成，同时利用成熟的半导体工艺加工平台，可以实现大规模低成本的量产。现有研究中，光波分复用器可以通过不同的器件结构来实现，如阵列波导光栅、梯级衍射光栅或级联马赫-曾德尔干涉仪。但是，现有技术中还没有将这些技术整合起来，实现集成化的波长选择性光衰减器的尝试。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种集成化的波长选择性光衰减器，该波长选择性光衰减器基于微环谐振器和可调光衰减器实现，可实现低损耗的波分复用以及波长选择性输出功率可调谐功能，满足光纤通信技术领域对多波长功率可调的需求。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种集成化的波长选择性光衰减器，包括第一主要直波导、第二主要直波导、n个第一辅助直波导、n个第二辅助直波导、n个第一微环谐振器、n个第二微环谐振器、n个可调光衰减器、n个光电探测器，n≥1，第一主要直波导的一端为输入端，另一端为直通端，第二主要直波导的一端为输出端；每一可调光衰减器与一第一辅助直波导、一第二辅助直波导、一第一微环谐振器、一第二微环谐振器、一光电探测器构成一组单元；每组单元中，可调光衰减器的输入端通过第一连接波导连接第一辅助直波导，可调光衰减器的输出端通过第二连接波导连接第二辅助直波导，光电探测器通过耦合波导与第二连接波导耦合，第一辅助直波导通过第一微环谐振器与第一主要直波导耦合，第二辅助直波导通过第二微环谐振器与第二主要直波导耦合。

4、进一步地，n个第一辅助直波导位于同一直线a上，n个第二辅助直波导位于同一直线b上，第一主要直波导、第二主要直波导、直线a、直线b平行设置。

5、进一步地，每个微环谐振器都由相同数目的环形波导组成。

6、进一步地，所述微环谐振器为由两个环形波导组成的二阶微环谐振器，所述输入端和所述输出端位于同一侧，进入输入端的光信号为待处理的宽谱光信号，每个二阶微环谐振器内部的两个环形波导之间的距离相等，且二阶微环谐振器与周围两段直波导之间的距离也相等。

7、进一步地，相邻的微环谐振器在空间上分开，能够独立调节而不产生串扰。

8、进一步地，所述可调光衰减器为由两个1×2多模干涉耦合器和两段延迟线波导连接组成的马赫-曾德尔干涉器，每一可调光衰减器均独立调节衰减值。

9、从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

10、1、本发明基于微环谐振器和可调光衰减器实现，进一步地，微环谐振器可采用二阶微环谐振器，可调光衰减器可采用马赫-曾德尔干涉器，可实现多波长信号输出功率的可调谐。

11、2、本发明的光衰减器结构易扩展，可以通过级联实现更大光谱范围的功率可调谐。

技术特征：

1.一种集成化的波长选择性光衰减器，其特征在于，包括第一主要直波导、第二主要直波导、n个第一辅助直波导、n个第二辅助直波导、n个第一微环谐振器、n个第二微环谐振器、n个可调光衰减器、n个光电探测器，n≥1，第一主要直波导的一端为输入端，另一端为直通端，第二主要直波导的一端为输出端；每一可调光衰减器与一第一辅助直波导、一第二辅助直波导、一第一微环谐振器、一第二微环谐振器、一光电探测器构成一组单元；每组单元中，可调光衰减器的输入端通过第一连接波导连接第一辅助直波导，可调光衰减器的输出端通过第二连接波导连接第二辅助直波导，光电探测器通过耦合波导与第二连接波导耦合，第一辅助直波导通过第一微环谐振器与第一主要直波导耦合，第二辅助直波导通过第二微环谐振器与第二主要直波导耦合。

2.根据权利要求1所述的一种集成化的波长选择性光衰减器，其特征在于，n个第一辅助直波导位于同一直线a上，n个第二辅助直波导位于同一直线b上，第一主要直波导、第二主要直波导、直线a、直线b平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种集成化的波长选择性光衰减器，其特征在于，每个微环谐振器都由相同数目的环形波导组成。

4.根据权利要求1所述的一种集成化的波长选择性光衰减器，其特征在于，所述微环谐振器为由两个环形波导组成的二阶微环谐振器，所述输入端和所述输出端位于同一侧，进入输入端的光信号为待处理的宽谱光信号，每个二阶微环谐振器内部的两个环形波导之间的距离相等，且二阶微环谐振器与周围两段直波导之间的距离也相等。

5.根据权利要求1所述的一种集成化的波长选择性光衰减器，其特征在于，相邻的微环谐振器在空间上分开，能够独立调节而不产生串扰。

6.根据权利要求1所述的一种集成化的波长选择性光衰减器，其特征在于，所述可调光衰减器为由两个1×2多模干涉耦合器和两段延迟线波导连接组成的马赫-曾德尔干涉器，每一可调光衰减器均独立调节衰减值。

技术总结本发明公开了一种集成化的波长选择性光衰减器，属于光纤通信领域。其包括2个主要直波导、2N个辅助直波导、2N个微环谐振器、N个可调光衰减器、N个光电探测器、一个输入端口和一个输出端口。本发明可将输入的多波长光信号进行独立衰减，其中，二阶微环谐振器可实现波分解复用与复用，马赫‑曾德尔干涉器可实现光波强度的可调衰减。技术研发人员：杨旭,张宇,张诗琪,张磊,马朝霞,孔永飞,夏双志,王鹏毅受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/29