專利名稱：三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光通信波分復(fù)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有寬通帶極低紋波的頻率響應(yīng)的波分復(fù)用器件。
背景技術(shù)：
波分復(fù)用/解復(fù)用技術(shù)是現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。波分復(fù)用/解復(fù)用就是指通過特殊的技術(shù)，將不同波長的光合成復(fù)合光，以及將復(fù)合光中不同波長的光分離出來。波分復(fù)用(解復(fù)用)器件就是實現(xiàn)波分復(fù)用/解復(fù)用技術(shù)的器件。衍射蝕刻光柵是一種非常典型的集成型波分解復(fù)用器件，和其他的波分解復(fù)用器相比，衍射蝕刻光柵具有集成度高，體積小，波長分辨率高等優(yōu)勢。另一種典型的集成型波分復(fù)用/解復(fù)用器件為陣列波導(dǎo)光柵。
現(xiàn)有技術(shù)中的蝕刻衍射光柵由輸入波導(dǎo)、自由傳播區(qū)、衍射光柵、輸出波導(dǎo)組成。復(fù)合光從輸入波導(dǎo)入射，進(jìn)入自由傳輸區(qū)自由發(fā)散傳播，經(jīng)過衍射光柵衍射之后，由于光柵不同齒之間存在相位差，再次通過自由傳播區(qū)聚焦，將各波長的光聚焦在成像曲面上不同的位置，并由輸出波導(dǎo)輸出，實現(xiàn)色散功能，即將不同波長的光分離開來，實現(xiàn)波分解復(fù)用的功能。傳統(tǒng)設(shè)計中相鄰光柵齒之間對于入射中心和出射中心的距離和的光程差為波長的整數(shù)倍(該倍率為光柵的衍射級次)。
現(xiàn)有技術(shù)中的陣列波導(dǎo)光柵，由輸入波導(dǎo)、自由傳輸區(qū)、陣列波導(dǎo)、輸出波導(dǎo)組成。復(fù)合光從輸入波導(dǎo)入射，進(jìn)入自由傳輸區(qū)自由發(fā)散傳輸，然后耦合到波導(dǎo)陣7中各條陣列波導(dǎo)，相鄰陣列波導(dǎo)存在一定長度差，從而對各波長的光產(chǎn)生不同的位相差，實現(xiàn)光柵的色散功能。經(jīng)過第二個自由傳輸區(qū)后，不同波長的光會聚于像面上不同點，將輸出波導(dǎo)置于相應(yīng)的位置，即可將不同波長的光分離出來，實現(xiàn)波分解復(fù)用的功能。傳統(tǒng)設(shè)計中相鄰陣列波導(dǎo)之間對于入射中心和出射中心的距離以及波導(dǎo)長度的和的光程差為波長的整數(shù)倍(該倍率為陣列波導(dǎo)光柵的衍射級次)。
在現(xiàn)有技術(shù)中波分復(fù)用/解復(fù)用器(包括衍射蝕刻光柵、陣列波導(dǎo)光柵)的帶通是高斯型，當(dāng)信道的實際波長偏移設(shè)計中心波長時，器件對該信道的傳輸透過效率將迅速下降。這種很強(qiáng)的波長選擇性使得傳統(tǒng)的波分復(fù)用器件對通信系統(tǒng)中的信道光源波長的精度有非常高的要求。但是在實際情況中，大量的外部因素可能使工作波長發(fā)生漂移(包括光源本身的漂移，溫漂，折射率變化等等)，這大大的限制了波分復(fù)用/解復(fù)用器件的應(yīng)用。
解決波分復(fù)用/解復(fù)用器件通帶平坦化對提高實際系統(tǒng)效率有著巨大的意義和價值。因此，很多方法被提出用來實現(xiàn)波分復(fù)用器件頻譜平坦化。目前來實現(xiàn)波分復(fù)用器件頻譜平坦化有如下幾種方法1)基于輸入結(jié)構(gòu)的優(yōu)化如美國專利No.5,706,377.公開的方法是利用Y分支實現(xiàn)頻譜平坦化。Y分支中的尖角將增大器件的插損。
2)基于光柵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化如美國專利No.5,926,587.公開的方法是利用兩個級聯(lián)光柵的方法實現(xiàn)頻譜平坦化。
在美國專利Patent No.6,298,186.公開的方法是使用迭代算法，用IFFT對光柵齒進(jìn)行調(diào)整來達(dá)到預(yù)期希望的平坦化頻譜響應(yīng)。
A.Rign等發(fā)表的一篇題為“Multigrating method for flattened spectralresponse wavelength multi/demultiplexer’，Electron.Lett.，1997，33，(20)，pp.1701-1702.的文章中采用多光柵實現(xiàn)頻譜平坦化。其子光柵之間的比例是均勻的，通常以兩個子光柵構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。
3)基于輸出結(jié)構(gòu)的優(yōu)化如M.R.Amersfoort等人發(fā)表的題為“Phased-array wavelength demultiplexerwith flattened wavelength response”，Electron.lett.，1994，30，(4)，pp.300-302的文章中，采用多模輸出波導(dǎo)實現(xiàn)了頻譜平坦化，但這種方法只適合于波分復(fù)用/解復(fù)用器件直接與探測器連接使用的場合。
以上大部分的平坦化設(shè)計達(dá)到的相對帶寬通常比較有限，設(shè)計方法不直觀，并且一般比較難控制通帶內(nèi)的紋波，使得器件在密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的應(yīng)用得到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種寬通帶、極低紋波、低串?dāng)_、頻譜響應(yīng)特性良好的平頂型波分復(fù)用器件。
本實用新型目的是采用這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的它包括輸入波導(dǎo)、自由傳播區(qū)、衍射光柵和輸出波導(dǎo)，輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)位于自由傳播區(qū)的一側(cè)，衍射光柵位于自由傳播區(qū)的另一側(cè)。整個光柵結(jié)構(gòu)由根據(jù)3個聚焦中心確定的3個子光柵構(gòu)成，3個聚焦中心沿聚焦面等距分布，所需要的通帶寬度確定聚焦點之間的距離，對應(yīng)3個聚焦點的3個子光柵交錯排列，聚焦點之間的距離確定子光柵的齒數(shù)比例。
本實用新型的目的還可采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)它包括依次設(shè)置的輸入波導(dǎo)、自由傳播區(qū)、陣列波導(dǎo)、自由傳播區(qū)和輸出波導(dǎo)，陣列波導(dǎo)位于兩個自由傳播區(qū)之間，相鄰陣列波導(dǎo)之間有一定的長度差和相位差。整個波導(dǎo)陣列由根據(jù)3個聚焦中心確定的3個子波導(dǎo)陣列交替構(gòu)成，3個聚焦中心沿聚焦面等距分布，所需要的通帶寬度確定聚焦點之間的距離，對應(yīng)3個聚焦點的3個子波導(dǎo)陣列互相交錯排列，聚焦點距離確定子波導(dǎo)陣列波導(dǎo)數(shù)目的比例。
由于本實用新型所確定的聚焦點間距以及子光柵齒數(shù)(子陣列波導(dǎo)數(shù))克服了現(xiàn)有技術(shù)中兩種光柵所存在的缺陷，它能得到的頻譜響應(yīng)具有平坦通帶，極低紋波，低串?dāng)_等優(yōu)良性能。同時具有器件結(jié)構(gòu)緊湊，色散特性好等特點。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是衍射蝕刻光柵結(jié)構(gòu)工作原理示意圖；圖3是衍射蝕刻光柵3焦點結(jié)構(gòu)示意圖(圖1中A、B部分的放大圖)；圖4是本實用新型的另一個結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是陣列波導(dǎo)光柵3焦點結(jié)構(gòu)示意圖(圖4中C、D部分的放大圖)；圖6是3焦點和2焦點方法紋波相對焦點間距變化比較圖；圖7是-1dB帶寬相對焦點間距變化圖；圖8是子像峰值比例相對焦點間距變化圖；圖9是3焦點方法和2焦點方法頻譜響應(yīng)曲線比較圖；圖10是3焦點方法色散特性曲線圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示本實用新型包括輸入波導(dǎo)1、自由傳播區(qū)2、衍射光柵3和輸出波導(dǎo)4，輸入波導(dǎo)1和輸出波導(dǎo)4位于自由傳播區(qū)2的一側(cè)，衍射光柵3位于自由傳播區(qū)2的另一側(cè)，整個光柵結(jié)構(gòu)A由根據(jù)3個聚焦中心(Poc1、Poc、Poc3)確定的3個子光柵構(gòu)成，3個聚焦中心沿聚焦面B等距分布，所需要的通帶寬度確定聚焦點之間的距離。每個光柵齒中心位置的確定根據(jù)所要求的通帶寬度選擇合適的“聚焦點”，總體上三個子光柵(對應(yīng)三個聚焦點)互相交錯，聚焦點間距確定子光柵的齒數(shù)比例。具有相同聚焦點的不同光柵齒之間距離輸入點和輸出“聚焦點”光程之和滿足一定的相位差關(guān)系。
PicPl‾+PlPf(l)‾-(PicP‾0+P0Pf(l)‾)=lmλ0/neff----------(1)]]>
其中，Pic，Pl，Pf(l)分別為入射中心，第l個光柵齒的中心，以及第l個光柵齒對應(yīng)的焦點。
根據(jù)基爾霍夫-惠更斯衍射公式，光柵成像面上的場分布能夠?qū)懗蒃out(x,z)=121λΣn∫nthfacetEg(x′,z′)r2(cosθi+cosθd)e-ikr2ds′,---(2)]]>其中λ是光在芯層介質(zhì)中的波長，k=2πλ]]>為波數(shù)，γ2為光柵上點P′(x′，z′)到輸出點的距離，θi和θd分別為光相對于每個光柵齒的入射角和衍射角，光柵上的光場分布能夠近似表示為Eg(x′,z′)=121λ∫Ein(x,zi)r1(1+cosθ)e-ikr1dx,---(3)]]>其中γl為輸入波導(dǎo)端面一點P(x，zin)到光柵上點P′(x′，z′)距離，θ為PP′和入射波導(dǎo)端面垂線的夾角。
傳統(tǒng)設(shè)計中，每個光柵齒的聚焦中心Pf(l)為同一個點(即出射中心)，因此滿足γ1n+γ2n＝γ10+γ20+n·m·λ其中，γ1n，γ2n分別表示第n個光柵齒到入射中心和出射中心的距離。3焦點方法是使不同的光柵齒聚焦到在出射中心附近的的三個焦點中的一個，使得出射面上有三個大小不等，互相部分重疊的像，從而形成一個展寬的像，進(jìn)而達(dá)到改善頻譜響應(yīng)的目的。
根據(jù)所對應(yīng)的三個焦點，可以把光柵齒視為三個子光柵，當(dāng)三個光柵的齒互相交錯的很均勻的時候，每一個光柵均在其對應(yīng)的聚焦中心附近形成一個和入射光場分布形狀相似，幅度較小的子像。子像間的峰值幅度大小和子光柵的光柵齒數(shù)成正比。當(dāng)近似入射光場為高斯型分布時，在出射面上的場分布可以近似表達(dá)為Eout(x′′)=(2πw2)14[E1e-(x′′-a)2w2+E2e-x′′2w2+E3e-(x′′+a)2w2]-----(4)]]>其中2w為光場的有效寬度(即當(dāng)x＝w的時候，場值為中心值的e-1)，E1，E2，E3分別為三個子像的幅度，a為邊緣聚焦中心和中間聚焦中心之間的距離。為了使獲得的頻譜響應(yīng)對稱，通常選擇E1＝E3。
對于輸出波導(dǎo)為與輸入波導(dǎo)相同的單模波導(dǎo)的情形，衍射蝕刻光柵的頻譜響應(yīng)可由重疊積分公式求得I(λ)=|∫Eout(λ,x)·Ewg*(λ,x)dx|2∫Ein(λ,x′)·Ein*(λ,x′)dx′·∫Ewg(λ,x)·Ewg*(λ,x)dx-----(5)]]>將(4)代入(5)，可以得到頻譜響應(yīng)為I(Δf)=|*[E1e-(DΔf-a)2w2+E2e-(DΔf)2w2+E3e-(DΔf+a)2w2](2πw2)12e-(DΔf)2w2|2]]>=(2E1e-a2+DΔf22w2ch(aDΔfw2)+E2e-DΔf22w2)2-----(6)]]>其一階導(dǎo)數(shù)為I′(Δf)=2(2E1e-a2+(DΔf)22w2ch(DΔf·aw2)+E2e-(DΔf)22w2)]]>·-e-(DΔf)22w2(2E1w2e-a22w2(DΔf·ch(DΔf·aw2a·sh(DΔf·aw2)-)-E2·DΔfw2)-----(7)]]>容易看到，頻譜響應(yīng)的一階倒數(shù)在Δf＝0即中心頻率處始終為零。為了使得頻譜響應(yīng)的紋波在中心頻率附近達(dá)到最小，應(yīng)該使得其二階倒數(shù)在中心頻率處為零，即I′′(0)=2(2E1·e-a22w2+E2)·(2E1w2·e-a22w2·(a2w2-1)-E2w2)=0]]>(8)為了滿足這一條件，(8)右邊的兩個括號必須有一個為零。第一個括號為零必須要求E2/E1的值為負(fù)數(shù)，即要求子像之間相差π的相位(相干相消)，這也同時意味著較大的能量損耗。因此，在實際中不可取。第二個括號為零可以得到等式E2E1=2e-a22w2(a2w2-1)-----(9)]]>
從(9)可以得到如下結(jié)論1.當(dāng)a＜w的時候，頻率中心處的變化曲率不能夠為零，除非子像之間有π的相位差(較大能量損失)，因此，三焦點方法作用不明顯，一般用二焦點即可。
2.當(dāng)a＞w的時候，只要子像幅度滿足(9)，能夠使得頻率響應(yīng)在中心頻率處曲率為零，完全消除紋波(如圖6所示，而用雙焦點方法將引入極大的紋波)。
由于子像間的幅度大小正比與子光柵間的光柵齒數(shù)，因此，只要按照互相交錯的原則安排子光柵的排列，并使子光柵齒數(shù)間比例滿足N2N1=2e-a22w2(a2w2-1)-----(10)]]>其中N1，N2為子光柵1和子光柵2的光柵齒數(shù)，即能夠?qū)崿F(xiàn)極低紋波的寬通帶頻率響應(yīng)。，即能夠?qū)崿F(xiàn)極低紋波的寬通帶頻率響應(yīng)。
圖7顯示了根據(jù)高斯近似得到的-1dB相對帶寬(-1dB帶寬與信道間隔的比)和a的變化關(guān)系。圖8顯示的是子像峰值比例相對焦點間距變化圖。圖8為3焦點方法和2焦點方法得到的頻率響應(yīng)紋波相對焦點間距變化比較圖?？梢钥吹?，3焦點方法能夠在焦點間距變大時仍然控制的很好。
在器件設(shè)計當(dāng)中，器件的色散特性也是一個重要的性能指標(biāo)。器件的色散特性DC(λ)一般定義如下，DC(λ)=∂τd∂λ,----------(11)]]>其中，τd為器件的群延遲，定義為τd≈λ022πc∂φ(λ)∂λ,-------(12)]]>其中，c為真空中的光速，φ(λ)為器件的相位響應(yīng)，由重疊積分∫Eout(λ，x″)·Ewg*(λ，x″)dx決定。
在實際設(shè)計中，針對某一要求的-1dB通帶帶寬，由圖7決定焦點的間距。然后根據(jù)(9)來確定子像峰值大小比例(即子光柵的齒數(shù)比例)，直接進(jìn)行設(shè)計。
作為實例，假設(shè)對于一個信道間隔為100GHz、中心波長為1550nm的系統(tǒng)，需要-1dB通帶寬度為60％。
從圖7中可以看到，對應(yīng)60％的相對帶寬，子像峰值幅度比為E2/E1＝0.88(這里選取子光柵齒數(shù)之比為3∶4)。式(1)中的Pf(l)改寫成 圖9顯示了用本實用新型和用傳統(tǒng)的兩點聚焦方法得到的頻譜響應(yīng)曲線(模擬計算采用的公式(3)和(4))。用三點法得到的-1dB帶寬為62.00GHz，通帶紋波為0.013dB。正如所預(yù)料的，通帶紋波非常小。用兩點聚焦法得到的-1dB帶寬為60.95GHz，通帶紋波為1.1869dB。這個紋波值已經(jīng)超過了大多數(shù)密集波分復(fù)用系統(tǒng)所要求的最大紋波值，因此在應(yīng)用中將極大的限制系統(tǒng)的性能。
圖10顯示的是三點聚焦法實現(xiàn)寬通帶頻率響應(yīng)的色散特性曲線。可以看到，三焦點方法實現(xiàn)的頻帶展寬同樣擁有很好的色散特性(在通帶中的色散特性小于1ps/nm)。
采用三焦點方法能夠在保持極低紋波的情況下增加器件的通帶范圍。一般說來，三焦點方法的有效范圍為焦點距離a∈[w，2w]，對應(yīng)的-1dB相對帶寬范圍為45％至85％。這一范圍對于一個密集波分復(fù)用系統(tǒng)來說已經(jīng)足夠了。
本實用新型的另一個實施例如圖4所示，陣列波導(dǎo)光柵包括輸入波導(dǎo)5、自由傳播區(qū)6、波導(dǎo)陣列7，自由傳播區(qū)6和輸出波導(dǎo)8，陣列波導(dǎo)位于兩個自由傳播區(qū)之間，相鄰陣列波導(dǎo)之間有一定的長度差和相位差。整個波導(dǎo)陣列由根據(jù)3個聚焦中心(Poc1、Poc、Poc3，如圖5所示)確定的3個子波導(dǎo)陣列交替構(gòu)成，3個聚焦中心沿聚焦面等距分布，所需要的通帶寬度確定聚焦點之間的距離，對應(yīng)3個聚焦點的3個子波導(dǎo)陣列互相交錯排列，子波導(dǎo)陣列1的會聚點為Poc1，子波導(dǎo)陣列2的會聚點為Poc，子波導(dǎo)陣列3的會聚點為Poc3，聚焦點距離確定子波導(dǎo)陣列波導(dǎo)數(shù)目的比例。每條波導(dǎo)的長度Ll應(yīng)滿足PicPinl‾+Ll+PoutlPf(l)‾-(PicPin0‾+L0+Pout0Pf(0)‾)=lmλ0/neff------(13)]]>其中，Pic，Pinl，Poutl，Pf(l)分別為入射中心，第l條波導(dǎo)的入口中心，第l條波導(dǎo)的出口中心，以及第l條波導(dǎo)所對應(yīng)的聚焦中心。
焦點間距離根據(jù)所需通帶帶寬以及入射場有效寬度確定后，三個子波導(dǎo)陣列與子波導(dǎo)陣列2的波導(dǎo)數(shù)目比例由焦點間距決定，并滿足方程(10)時，即可實現(xiàn)極低紋波的寬通帶頻率響應(yīng)。
權(quán)利要求1.三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，它包括輸入波導(dǎo)(1)、自由傳播區(qū)(2)、衍射光柵(3)和輸出波導(dǎo)(4)，輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)位于自由傳播區(qū)的一側(cè)，衍射光柵位于自由傳播區(qū)的另一側(cè)，其特征在于整個光柵結(jié)構(gòu)(A)由根據(jù)3個聚焦中心(Poc1、Poc、Poc3)確定的3個子光柵構(gòu)成，3個聚焦中心沿聚焦面(B)等距分布，所需要的通帶寬度確定聚焦點之間的距離，對應(yīng)3個聚焦點的3個子光柵交錯排列，子光柵1的會聚點為Poc1，子光柵2的會聚點為Poc，子光柵3的會聚點為Poc3，聚焦點之間的距離確定子光柵的齒數(shù)比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，其特征在于衍射光柵(3)為由三個子光柵組成的光柵系統(tǒng)，每個光柵齒的槽面中心Pl應(yīng)滿足PicPi‾+PiPf(l)‾-(PicP0‾+P0Pf(l)‾)=lmλ0/neff]]>其中，Pic，Pl，Pf(l)分別為入射中心，第l個光柵齒的槽面中心，以及第l個光柵齒所對應(yīng)的焦點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，其特征在于三個焦點間的距離a由所要求的通帶寬度決定，對應(yīng)一個給定的通帶寬度，有唯一的焦點間距a與之對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，其特征在于子光柵的光柵齒交錯分布，子光柵1和子光柵3的齒數(shù)相等，與子光柵2的齒數(shù)比例由焦點間距決定，并滿足下列方程N(yùn)2N1=2ea22w2(a2w2-1)]]>其中，N1，N2為子光柵1和子光柵2的光柵齒數(shù)，a為焦點1和焦點2的距離，w為入射光場有效半寬。
5.三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，它包括輸入波導(dǎo)(5)、自由傳播區(qū)(6)、波導(dǎo)陣列(7)，自由傳播區(qū)(6)和輸出波導(dǎo)(8)，陣列波導(dǎo)位于兩個自由傳播區(qū)之間，相鄰陣列波導(dǎo)之間有一定的長度差和相位差，其特征在于整個波導(dǎo)陣列由根據(jù)3個聚焦中心(Poc1、Poc、Poc3)確定的3個子波導(dǎo)陣列交替構(gòu)成，3個聚焦中心沿聚焦面等距分布，所需要的通帶寬度確定聚焦點之間的距離，對應(yīng)3個聚焦點的3個子波導(dǎo)陣列互相交錯排列，子波導(dǎo)陣列1的會聚點為Poc1，子波導(dǎo)陣列2的會聚點為Poc，子波導(dǎo)陣列3的會聚點為Poc3，聚焦點距離確定子波導(dǎo)陣列波導(dǎo)數(shù)目的比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，其特征在于波導(dǎo)陣列(7)為由三個子波導(dǎo)陣列組成的波導(dǎo)陣列系統(tǒng)，每條波導(dǎo)的長度Ll應(yīng)滿足PicPinl‾+Ll+PoutlPf(l)‾-(PicPin0‾+L0+Pout0Pf(0)‾)=lmλ0/neff]]>其中，Pic，Pinl，Poutl，Pf(l)分別為入射中心，第l條波導(dǎo)的入口中心，第l條波導(dǎo)的出口中心，以及第l條波導(dǎo)所對應(yīng)的聚焦中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，其特征在于三個焦點間的距離a由所要求的通帶寬度決定，對應(yīng)一個給定的通帶寬度，有唯一的焦點間距a與之對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件，其特征在于子波導(dǎo)陣列的波導(dǎo)交錯分布排列，子波導(dǎo)陣列1和子波導(dǎo)陣列3的波導(dǎo)數(shù)目相等，與子波導(dǎo)陣列2的波導(dǎo)數(shù)目比例由焦點間距決定，并滿足下列方程N(yùn)2N1=2e-a22w2(a2w2-1)]]>其中，N1，N2為子波導(dǎo)陣列1和子波導(dǎo)陣列2的波導(dǎo)數(shù)目，a為焦點1和焦點2的距離，w為入射光場有效半寬。
專利摘要本實用新型屬于光通信波分復(fù)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三焦點實現(xiàn)的極低紋波寬通帶波分復(fù)用器件。它包括輸入波導(dǎo)、自由傳播區(qū)、衍射光柵和輸出波導(dǎo)，輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)位于自由傳播區(qū)的一側(cè)，衍射光柵位于自由傳播區(qū)的另一側(cè)，光柵不同齒之間距離輸入輸出中點光程之和有一定的相位差，整個光柵結(jié)構(gòu)由根據(jù)沿聚焦面等距分布的3個聚焦中心確定的3個子光柵構(gòu)成，所需要的通帶寬度確定聚焦點間的距離，對應(yīng)的3個子光柵交錯排列，聚焦點之間的距離確定子光柵的齒數(shù)比例。本實用新型所確定的光柵齒中心位置克服了現(xiàn)有技術(shù)中兩種光柵所存在的缺陷，它能得到的頻譜響應(yīng)具有平坦通帶，極低紋波，低串?dāng)_等優(yōu)良性能。同時具有器件結(jié)構(gòu)緊湊，色散特性好的特點。
文檔編號G02B6/124GK2615682SQ02280130
公開日2004年5月12日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者石志敏, 何賽靈 申請人:浙江大學(xué)