專利名稱：光上下路分插復用器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在光傳輸系統(tǒng)中實現(xiàn)支路信號的分插和復用的光分插復用(OADM)技術，特別是指一種光上下路分插復用器件。本發(fā)明具體涉及利用對稱型陣列波導光柵(AWG)的周期性特性，采用與光開關陣列組合的方法，實現(xiàn)具有有限路由指配功能的光上下路分插復用的器件。
OADM的基本功能是從WDM傳輸線路上選擇性地分插和復用某些光通道，而不影響其它光通道的透明傳輸。如果選擇某個或某些固定的波長通道進行分插復用，則稱之為固定波長OADM；如果分插復用的波長通道是可配置的，則稱之為可配置OADM，即具有路由指配功能的OADM。是否具有路由指配功能對OADM的應用和競爭力有很大的關系。陣列波導光柵復用/解復用器的波長路由功能正是順應了這一路由指配的需要。但是，在光分插復用功能模塊中要實現(xiàn)完全的路由指配功能需要較大的光開關陣列與解復用器組合，這將會導致芯片的面積大大增加、信號損耗增大，工藝均勻性要求大大提高，這樣規(guī)模的光開關陣列超出了目前的集成能力。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提出一種光上下路分插復用器件，利用對稱型AWG的周期性特性與光開關陣列組合來實現(xiàn)具有有限路由指配功能的OADM的新的技術方案，大大減少了光開關陣列的大小和工藝難度，同時實現(xiàn)了簡單有效的具有有限路由指配功能的新型的光上下路分插復用器件。
本發(fā)明一種光上下路分插復用器件，包括對稱型陣列波導光柵、1×N光開關和N×N光開關，其特征在于所述陣列波導光柵的輸入波導與所述1×N光開關相連，用于將光信號耦合進入陣列波導光柵；所述陣列波導光柵的輸出波導與N×N光開關陣列相連，用于將從陣列波導光柵輸出的部分光信號耦合出來，實現(xiàn)信號下路；另一N×N光開關陣列與用于合波的陣列波導光柵輸入波導相連，實現(xiàn)上路信號的耦合，使剩余光信號連同上路信號在該陣列波導光柵中實現(xiàn)合波；從而獲得具有有限路由指配功能的光分插復用器。
其中光上下路分插復用器件可采用分立式光開關和對稱型陣列波導光柵組合實現(xiàn)光信號上下路分插復用，又可采用光電子器件集成技術，集成光開關和對稱型陣列波導光柵在同一芯片上實現(xiàn)光信號上下路分插復用。
其中對稱型陣列波導光柵具有周期性輸出的特性，通過將光路信號依次耦合進入陣列波導光柵的不同輸入端口，則在其輸出端口可獲得循環(huán)輸出的光路信號。
其中通過控制1×N光開關的導體路徑，將光信號耦合進入陣列波導光柵的不同輸出端口。
其中所述N×N光開關陣列的N個輸出端口與對稱型陣列波導光柵的輸出波導相連，將從陣列波導光柵輸出的所要下路的光路信號耦合出來，通過N×N光開關陣列的光路交換，完成光路信號的下路，由N×N光開關的N個端口輸出。
其中所述另一N×N光開關陣列與所述另一對稱型陣列波導光柵相連，用于將上路信號耦合至陣列波導光柵，實現(xiàn)合波。
為了更為清楚的介紹本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點，本說明將結合一個特定的實施例和該實施例的附圖來做進一步的說明，這些附圖是圖1是N×N對稱型陣列波導光柵的周期性特性的示意圖。
圖2是1×4光開關陣列示意圖。
圖3是4×4光開關陣列示意圖。
圖4是本發(fā)明光上下路分插復用器件的結構示意圖。
圖2是描述1×4光開關工作原理圖。它是由一個公共端口與4個可供選擇的輸出端口中的一個相接通，從而使光信號從不同的輸出端口輸出。
圖3是描述4×4光開關陣列工作的原理圖。它由4個輸入端口與4個輸出端口通過兩者之間的公共端口連接起來而構成一個光開關陣列。
本發(fā)明正是利用上述完全對稱式陣列波導光柵的循環(huán)輸出特性，用一個1×4光開關陣列與陣列波導光柵的輸入端相連。當多波長信號從1×4光開關陣列的公共端輸入時，通過光開關輸出端的移動使多波長信號耦合進入陣列波導光柵的不同輸入端，控制光開關輸出端移動的步長(本實施例以4個端口為一個步長為例)，就可以實現(xiàn)波長信號以四個波長為一組的分組循環(huán)輸出。
同時在上述原理的基礎上，將陣列波導光柵的某四個輸出端與一個4×4光開關陣列相連，由陣列波導光柵分組輸出的四個波長信號(即所要下路的波長信號)就會耦合進入4×4光開關陣列，通過開關陣列的光路交換，完成4路波長的下路。圖4即是完成這種光上下路功能的結構示意圖。
請參閱圖4，本發(fā)明一種光上下路分插復用器件，包括對稱型陣列波導光柵20、50、1×N光開關10和N×N光開關30、40，所述陣列波導光柵20的輸入波導與所述1×N光開關10相連(本發(fā)明的實施例中使用的是1×4光開關10)，用于將光信號耦合進入陣列波導光柵20；所述陣列波導光柵20的輸出波導與N×N光開關30相連(本發(fā)明的實施例中使用的是4×4光開關30、40)，用于將從陣列波導光柵20輸出的部分光信號耦合出來，實現(xiàn)信號下路；另一N×N光開關40與用于合波的陣列波導光柵50相連，實現(xiàn)上路信號的耦合，使剩余光信號連同上路信號在該陣列波導光柵中實現(xiàn)合波；從而獲得具有有限路由指配功能的光分插復用器。
其中光上下路分插復用器件可采用分立式光開關和對稱型陣列波導光柵組合實現(xiàn)光信號上下路分插復用，又可采用光電子器件集成技術，集成光開關和對稱型陣列波導光柵在同一芯片上實現(xiàn)光信號上下路分插復用。
其中對稱型陣列波導光柵20、50具有周期性輸出的特性，通過將光路信號依次耦合進入陣列波導光柵20、50的不同輸入端口，則在其輸出端口可獲得循環(huán)輸出的光路信號。
其中通過控制1×4光開關10的導體路徑，將光信號耦合進入陣列波導光柵20的不同輸出端口。
其中所述N×N光開關30的N個輸出端口與對稱型陣列波導光柵20的輸出波導相連，將從陣列波導光柵20輸出的所要下路的光路信號耦合出來，通過N×N光開關30的光路交換，完成光路信號的下路，由N×N光開關30的N個端口輸出。
其中所述另一N×N光開關40與所述另一對稱型陣列波導光柵50相連，用于將上路信號耦合至陣列波導光柵50，實現(xiàn)合波。
從上面的描述中可以清楚地看出，本發(fā)明實現(xiàn)了利用小規(guī)模光路交換來獲得有限路由指配的光上下路分插復用功能。既可利用現(xiàn)有的分立式光開關、陣列波導光柵等器件組合實現(xiàn)；也可采用光電子器件集成技術，將各個功能結構集成在同一芯片上，大大降低了集成化的工藝難度和成本，實現(xiàn)了器件的小型化。
雖然參照上述實施例詳細地描述了本發(fā)明，但是應該理解本發(fā)明并不限于所公開的實施例，對于本專業(yè)領域的技術人員來說，可對其形式和細節(jié)進行各種改變。本發(fā)明意欲涵蓋所附權力要求書的精神和范圍內(nèi)的各種變型。
權利要求
1.一種光上下路分插復用器件，包括對稱型陣列波導光柵、1×N光開關和N×N光開關，其特征在于所述陣列波導光柵的輸入波導與所述1×N光開關相連，用于將光信號耦合進入陣列波導光柵；所述陣列波導光柵的輸出波導與N×N光開關陣列相連，用于將從陣列波導光柵輸出的部分光信號耦合出來，實現(xiàn)信號下路；另一N×N光開關陣列與用于合波的陣列波導光柵輸入波導相連，實現(xiàn)上路信號的耦合，使剩余光信號連同上路信號在該陣列波導光柵中實現(xiàn)合波；從而獲得具有有限路由指配功能的光分插復用器。
2.根據(jù)權利要求1所述的光上下路分插復用器件，其特征在于其中光上下路分插復用器件可采用分立式光開關和對稱型陣列波導光柵組合實現(xiàn)光信號上下路分插復用，又可采用光電子器件集成技術，集成光開關和對稱型陣列波導光柵在同一芯片上實現(xiàn)光信號上下路分插復用。
3.根據(jù)權利要求1所述的光上下路分插復用器件，其特征在于其中對稱型陣列波導光柵具有周期性輸出的特性，通過將光路信號依次耦合進入陣列波導光柵的不同輸入端口，則在其輸出端口可獲得循環(huán)輸出的光路信號。
4.根據(jù)權利要求1所述的光上下路分插復用器件，其特征在于其中通過控制1×N光開關的導體路徑，將光信號耦合進入陣列波導光柵的不同輸出端口。
5.根據(jù)權利要求1所述的光上下路分插復用器件，其特征在于其中所述N×N光開關陣列的N個輸出端口與對稱型陣列波導光柵的輸出波導相連，將從陣列波導光柵輸出的所要下路的光路信號耦合出來，通過N×N光開關陣列的光路交換，完成光路信號的下路，由N×N光開關的N個端口輸出。
6.根據(jù)權利要求1所述的光上下路分插復用器件，其特征在于其中所述另一N×N光開關陣列與所述另一對稱型陣列波導光柵相連，用于將上路信號耦合至陣列波導光柵，實現(xiàn)合波。
全文摘要
一種光上下路分插復用器件，包括對稱型陣列波導光柵、1×N光開關和N×N光開關，所述陣列波導光柵的輸入波導與所述1×N光開關相連，用于將光信號耦合進入陣列波導光柵；所述陣列波導光柵的輸出波導與N×N光開關陣列相連，用于將從陣列波導光柵輸出的部分光信號耦合出來，實現(xiàn)信號下路；另一N×N光開關陣列與用于合波的陣列波導光柵輸入波導相連，實現(xiàn)上路信號的耦合，使剩余光信號連同上路信號在該陣列波導光柵中實現(xiàn)合波；從而獲得具有有限路由指配功能的光分插復用器。
文檔編號H04J14/02GK1427571SQ0114452
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月18日 優(yōu)先權日2001年12月18日
發(fā)明者劉育梁, 田珂珂 申請人:中國科學院半導體研究所