專利名稱：平面光路可變的光編/解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳輸與光變換技術(shù)，特別涉及光編碼和光解碼技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)信息量的急劇增加，要求信息基礎(chǔ)設(shè)施具有高帶寬、高速率，信息網(wǎng)絡(luò)必然由傳統(tǒng)的電路交換，克服電子瓶頸，演進(jìn)為在光域上進(jìn)行傳輸與交換的全光網(wǎng)絡(luò)，需要在光域上對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光編碼和光解碼，光編碼器實(shí)現(xiàn)光編碼，光解碼器實(shí)現(xiàn)光解碼。應(yīng)用在光通訊和全光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，其原理是光信號(hào)進(jìn)入光編碼器后，按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行編碼變換；而在輸出端得到所需編碼的光編碼信號(hào)。經(jīng)過(guò)傳輸后，光解碼器即將光編碼信號(hào)解碼，還原為原來(lái)的光信號(hào)。光編碼器和光解碼器可以用多種方式實(shí)現(xiàn)，以平面光路PLC(plane light circuit)為基本形式的有光編碼器和光解碼器。例如，使用光柵進(jìn)行的編碼。通常，要完成特定的碼字的編碼，必須將光編碼器例如陣列波導(dǎo)光柵AWG(Array Waveguide Greeting)編碼器的光碼字、光柵等參數(shù)設(shè)計(jì)、制造成特定值，才能在特定的光設(shè)備中完成特定的光編碼和光解碼變換。而一旦設(shè)計(jì)、制造完成，其參數(shù)是固定的，即其編碼特性、解碼特性是固定的，不能改變，致使其使用功能和使用范圍受到限制。而在實(shí)際應(yīng)用中，大部分情況下要求光編碼器產(chǎn)生的碼和光解碼器相應(yīng)的解碼是可變的，即編碼和解碼特性可以按照需要進(jìn)行變化的，除要求光編碼器和解碼器性能指標(biāo)好外，還要求可靠性高、成本低廉，適合批量生產(chǎn)?，F(xiàn)代化生產(chǎn)的特點(diǎn)是巨大的批量情況下，才能保證參數(shù)一致和低成本。編碼器一類的光通訊基礎(chǔ)零件要應(yīng)用到大規(guī)模集成光路中，在小批量設(shè)備應(yīng)用時(shí)，所述PLC的參數(shù)分散且不可調(diào)整，若需要編碼器稍稍改變參數(shù)時(shí)，上述編碼器無(wú)法滿足。
現(xiàn)有技術(shù)參數(shù)單一的光編碼器難以適應(yīng)與大規(guī)模平面光路PLC的靈活配用與調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為克服現(xiàn)有的固定的以光柵、陣列波導(dǎo)光柵AWG為基礎(chǔ)構(gòu)成的光編碼器和光解碼器技術(shù)的上述不足之處，提出一種平面光路可變的光編碼器和光解碼器，使光編/解碼器具有好的靈活性和實(shí)用性，擴(kuò)大了使用功能和使用范圍，以適應(yīng)大規(guī)模應(yīng)用需求，不至于設(shè)計(jì)和制造過(guò)多的編碼器系列，而可將編碼器的系列標(biāo)稱參數(shù)間的間隔拉大一些，以節(jié)省設(shè)計(jì)和制造成本，并能與大規(guī)模光通訊PLC更好配合。
本發(fā)明需解決的技術(shù)問(wèn)題是在大體確定參數(shù)的光編碼器和光解碼器中，如何使其平面光波導(dǎo)的折射率及平面光柵的有效折射率發(fā)生改變，使光波通過(guò)光波導(dǎo)的傳輸時(shí)間、相位及平面光柵的頻譜參數(shù)產(chǎn)生一定的偏移改變，從而導(dǎo)致由此結(jié)構(gòu)構(gòu)成的光編碼器和光解碼器是可變的，即可以通過(guò)控制外加電信號(hào)，來(lái)進(jìn)行對(duì)編碼和解碼的控制，構(gòu)成可以變換碼字的光編碼器和光解碼器，實(shí)現(xiàn)可以變化的光編碼和光解碼。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案是一種平面光路可變的光編/解碼器，包括至少一個(gè)光單元器件；該光單元器件包括平面波導(dǎo)基片和貫通在該基片上的光傳輸波導(dǎo)；所述傳輸波導(dǎo)的光路上，設(shè)置有編/解碼用光柵；其特征在于所述光柵為受控變參數(shù)光柵。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述光柵附近設(shè)置有電磁場(chǎng)控制極。該電磁場(chǎng)控制極可以在電壓或電流作用下定量改變電/磁場(chǎng)，從而影響光柵折射率。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述光柵附近，設(shè)置有變溫控制極。該變溫控制極可以是電致半導(dǎo)體溫度控制器，能隨電壓或電流變化而升溫或降溫，從而影響光柵的折射率。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述基片是具有折射率n的介質(zhì)小平板。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述制作在平面波導(dǎo)基片上的光傳輸波導(dǎo)的折射率n1是可隨外加控制參數(shù)的增減而改變的。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述控制極設(shè)置在基片上光柵上、下或左、右側(cè)面，以方便控制。
本發(fā)明平面光路可變的光編/解碼器的有益效果是， 由于采用預(yù)設(shè)控制極的手段，可在光編碼器中心參數(shù)附近，定量地改變通過(guò)編碼器的平面波導(dǎo)，因而可與參數(shù)間隔較大的光通訊系列PLC靈活配用，或可在一定參數(shù)光通訊PLC中，彌補(bǔ)其個(gè)別參數(shù)的偏移，提高光通訊設(shè)備的使用靈活性和實(shí)用性，同時(shí)減少總制造成本。平面光路PLC器件具有可以規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)剡x擇、采用相關(guān)的材料和生產(chǎn)工藝，配以先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)工藝，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，獲得量產(chǎn)。本發(fā)明基于平面光路PLC和可變的編碼和解碼特性，克服了現(xiàn)有的固定的光編碼器和光解碼器的性能局限，使光編碼器和光解碼器具有好的靈活性和實(shí)用性，擴(kuò)大了使用功能和使用范圍，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明平面光路可變的光編/解碼器的光單元器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明光單元器件串連結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明光單元器件并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
一種平面光路可變的光編/解碼器，包括至少一個(gè)光單元器件1；該光單元器件1包括平面波導(dǎo)基片11和貫通在該基片11上的光傳輸波導(dǎo)12；所述傳輸波導(dǎo)的光路上，設(shè)置有編/解碼用光柵13；其特征在于所述光柵13為受控變參數(shù)光柵。
一些實(shí)施例中，所述光柵13附近，設(shè)置有電磁場(chǎng)控制極14。
另一些實(shí)施例中，所述光柵13附近，設(shè)置有變溫控制極15。所述變溫控制極15可以是電致半導(dǎo)體溫度控制器。能隨電壓變化而升溫或降溫。
所述基片11是具有折射率n的介質(zhì)小平板。所述制作在平面波導(dǎo)基片11上的光傳輸波導(dǎo)12的折射率n1是可隨外加控制參數(shù)的增減而改變的。
所述控制極設(shè)置在基片上光柵13的上、下側(cè)，或左、右側(cè)面。
所述基片11是一個(gè)具有折射率n的介質(zhì)小平板。所述制作在平面波導(dǎo)基片11上的光傳輸波導(dǎo)12的折射率n1是可隨外加電、磁或溫度參數(shù)而改變的。一般說(shuō)來(lái)，在基片上制作光波導(dǎo)時(shí)，光波導(dǎo)的周?chē)鷷?huì)設(shè)置緩沖層。該光波導(dǎo)的折射率n1要大于緩沖層的折射率N和基片的折射率n，以便光在波導(dǎo)中傳播時(shí)構(gòu)成全反射條件。
所述控制極14設(shè)置在基片上光柵13上、下側(cè)，即緊靠光波導(dǎo)上、下側(cè)緩沖層的外面。或者，所述控制極14設(shè)置在基片上光柵13左、右側(cè)面。都能夠在施加電壓時(shí)有效影響光柵13的折射率，進(jìn)而影響光傳輸波導(dǎo)12的折射率，達(dá)到編、解碼的目的。
本實(shí)施例中，所述光柵13是制作在傳輸波導(dǎo)上。其他的應(yīng)用中，可以多光柵串接或并聯(lián)，以增加光編碼的復(fù)雜性、可靠性和可操作性。
所述光傳輸波導(dǎo)是平面?zhèn)鬏敼獠▽?dǎo)。所述控制極14受控于外加電壓信號(hào)。上述結(jié)構(gòu)有助于構(gòu)建高效率的平面波導(dǎo)可變的光編/解碼器。
上述的詳細(xì)描述僅是示范性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明所保護(hù)的范圍和精神的情況下，可根據(jù)不同的實(shí)際需要設(shè)計(jì)出各種實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種平面光路可變的光編/解碼器，包括至少一個(gè)光單元器件(1)；該光單元器件(1)包括平面波導(dǎo)基片(11)和貫通在該基片(11)上的光傳輸波導(dǎo)(12)；所述傳輸波導(dǎo)的光路上，設(shè)置有編/解碼用光柵(13)；其特征在于所述光柵(13)為受控變參數(shù)光柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光編/解碼器，其特征在于所述光柵(13)附近，設(shè)置有電磁場(chǎng)控制極(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光編/解碼器，其特征在于所述光柵(13)附近，設(shè)置有變溫控制極(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光編/解碼器，其特征在于所述變溫控制極(15)是電致半導(dǎo)體溫度控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光編/解碼器，其特征在于所述基片(11)是具有折射率n的介質(zhì)小平板。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光編/解碼器，其特征在于所述制作在平面波導(dǎo)基片(11)上的光傳輸波導(dǎo)(12)的折射率n1是可隨外加控制參數(shù)的增減而改變的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光編/解碼器，其特征在于所述控制極設(shè)置在基片上光柵(13)上、下側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光編/解碼器，其特征在于所述控制極設(shè)置在基片上光柵(13)左、右側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明提出一種平面光路可變的光編/解碼器，包括至少一個(gè)光單元器件(1)；該光單元器件(1)包括平面波導(dǎo)基片(11)和貫通在該基片(11)上的光傳輸波導(dǎo)(12)；所述傳輸波導(dǎo)的光路上，設(shè)置有編/解碼用光柵(13)；其特征在于所述光柵(13)為受控變參數(shù)光柵。本發(fā)明提出的平面光路可變的光編碼器和光解碼器，使光編/解碼器具有好的靈活性和實(shí)用性，擴(kuò)大了使用功能和使用范圍，以適應(yīng)大規(guī)模應(yīng)用需求，不至于設(shè)計(jì)和制造過(guò)多的編碼器系列，而可將編碼器的系列標(biāo)稱參數(shù)間的間隔拉大一些，并能與大規(guī)模光通訊PLC更好配合。該發(fā)明的有益效果是，提高光通訊設(shè)備的使用靈活性和實(shí)用性，同時(shí)減少總制造成本。擴(kuò)大了使用功能和使用范圍，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G02B6/36GK1979236SQ20051010160
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者楊淑雯, 馬君顯, 蒲濤, 張志朋, 吉建華, 徐銘, 吳迪, 嚴(yán)新民, 周建華, 王可 申請(qǐng)人:楊淑雯, 王可