專利名稱：輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種光波導集成器件，特別是支持輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)的光波導集成器件。
背景技術(shù)：
對于現(xiàn)有陣列波導光柵(AWG)型密集波分復用(DWDM)系統(tǒng)，其系統(tǒng)響應曲線通常有兩種形式高斯形響應和頂部平坦化響應。高斯形響應的特點是系統(tǒng)插入損耗小，各通道間串擾小，但系統(tǒng)容差率較低，在輸入信號波長不穩(wěn)定的情況下誤碼率較高。頂部平坦化響應的特點是系統(tǒng)容差率較高，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但缺點是系統(tǒng)插入損耗較大。雖然有許多折中的方法改進兩種響應曲線的性能，但是仍無法克服這兩種響應曲線的固有缺點。
因此，我們提出了利用單芯片集成的光波導集成器件，根據(jù)系統(tǒng)要求可以手動設(shè)置或者根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定自動控制的“輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其具有以下優(yōu)點(1)根據(jù)系統(tǒng)要求改變密集波分復用系統(tǒng)的響應特性。
(2)可選擇自動或者手動設(shè)置，改變密集波分復用系統(tǒng)的響應特性。
(3)芯片內(nèi)各光學單元通過波導結(jié)構(gòu)連接，有利于提高系統(tǒng)整體性能。
(4)整個系統(tǒng)集成在一個芯片上，降低了成本，有利于批量生產(chǎn)。
本發(fā)明一種輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其中包括輸入波導；和與之連接的Y分支波導結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的Y分支波導結(jié)構(gòu)的一分支臂上面制作有電加熱薄膜，在電加熱薄膜通電后，可以改變其下波導內(nèi)光信號的相位，在該電加熱薄膜上并引出導線；在Y分支波導結(jié)構(gòu)的另一端連接有多模干涉器波導結(jié)構(gòu)；在多模干涉器波導結(jié)構(gòu)連接有陣列波導光柵波導結(jié)構(gòu)。
其中制作該波導器件的材料是二氧化硅、鍺硅或者其他波導材料。
其中可以根據(jù)熱光、電光或其他光電效應改變該Y分支波導結(jié)構(gòu)的一分支臂中光信號相位，使Y分支波導結(jié)構(gòu)的兩輸出臂內(nèi)的光信號相位差為180度。
其中所述的Y分支波導結(jié)構(gòu)、多模干涉器波導結(jié)構(gòu)所組成的輸入端，為多輸入結(jié)構(gòu)。


為進一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實施例及附圖詳細說明如下，其中圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為設(shè)置到高斯形響應及頂部平坦化響應時從MMI輸入到AWG中的波形圖。
具體實施例方式
請參閱圖1是描述輸出波形可調(diào)密集波分復用器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明一種輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其中包括輸入波導10；和與之連接的Y分支波導結(jié)構(gòu)20，所述的Y分支波導結(jié)構(gòu)20的一分支臂上面制作有電加熱薄膜21，在電加熱薄膜21通電后，可以改變其下波導內(nèi)光信號的相位，在該電加熱薄膜上并引出導線(圖中未示)；在Y分支波導結(jié)構(gòu)20的另一端連接有多模干涉器(MMI)波導結(jié)構(gòu)30；在多模干涉器(MMI)波導結(jié)構(gòu)30連接有陣列波導光柵波導結(jié)構(gòu)40(該陣列波導光柵波導結(jié)構(gòu)40為現(xiàn)有技術(shù)，其結(jié)構(gòu)在此不詳細描述)。
其中制作該波導器件的材料是二氧化硅、鍺硅或者其他波導材料。
其中可以根據(jù)熱光、電光或其他光電效應改變該Y分支波導結(jié)構(gòu)20的一分支臂中光信號相位，使Y分支波導結(jié)構(gòu)20的兩輸出臂內(nèi)的光信號相位差為180度。
其中所述的Y分支波導結(jié)構(gòu)20、多模干涉器波導結(jié)構(gòu)30所組成的輸入端，為多輸入結(jié)構(gòu)。
本裝置的工作過程的說明該系統(tǒng)在正常情況下，Y分支波導結(jié)構(gòu)20其中一個覆蓋有電加熱薄膜21的分支臂不通電，即電熱膜不工作。此時由于在Y分支結(jié)構(gòu)兩輸出端的輸入信號相位及幅值均相等，因此多模干涉器(MMI)輸出為在輸出端面中心的一個光斑(如圖2-1)，該光斑作為陣列波導光柵(AWG)的輸入，則對于整個密集波分復用系統(tǒng)產(chǎn)生一個高斯形的系統(tǒng)響應曲線。當由于密集波分復用器件輸入端輸入光信號頻率發(fā)生改變，進而引起系統(tǒng)不穩(wěn)定的時候，可以通過手動設(shè)定或者根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定值自動接通Y分支波導結(jié)構(gòu)20其中一個覆蓋有電加熱薄膜21的分支臂，使其加熱，導致其下波導中光信號的相位改變Pi/2，此時多模干涉器(MMI)輸出為在輸出端面與中心等間距的兩個光斑(如圖2-2)，該雙峰結(jié)構(gòu)作為陣列波導光柵(AWG)的輸入，則對于整個密集波分復用系統(tǒng)產(chǎn)生一個頂部平坦化的系統(tǒng)響應曲線。當系統(tǒng)工作在手動調(diào)節(jié)模式下，只需手動調(diào)節(jié)開關(guān)，控制Y分支波導結(jié)構(gòu)20其中一個覆蓋有電加熱薄膜21的分支臂，使其加熱，導致其下波導中光信號的相位改變Pi/2，即可是整個系統(tǒng)的響應由高斯形響應變?yōu)轫敳科教够憫．斚到y(tǒng)工作在自動調(diào)節(jié)模式下，當輸入光波長探測器探測到輸入波長的波動范圍超過了預定值，則自動接通Y分支波導結(jié)構(gòu)20其中一個覆蓋有電加熱薄膜21的分支臂的電源，使其加熱，以改變整個系統(tǒng)響應，其原理與手動調(diào)節(jié)相類似。當輸入光波長恢復穩(wěn)定后，系統(tǒng)自動斷電，使整個系統(tǒng)的響應恢復為高斯形響應。
權(quán)利要求
1.一種輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其中包括輸入波導；和與之連接的Y分支波導結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的Y分支波導結(jié)構(gòu)的一分支臂上面制作有電加熱薄膜，在電加熱薄膜通電后，可以改變其下波導內(nèi)光信號的相位，在該電加熱薄膜上并引出導線；在Y分支波導結(jié)構(gòu)的另一端連接有多模干涉器波導結(jié)構(gòu)；在多模干涉器波導結(jié)構(gòu)連接有陣列波導光柵波導結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其特征在于，其中制作該波導器件的材料是二氧化硅、鍺硅或者其他波導材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其特征在于，其中可以根據(jù)熱光、電光或其他光電效應改變該Y分支波導結(jié)構(gòu)的一分支臂中光信號相位，使Y分支波導結(jié)構(gòu)的兩輸出臂內(nèi)的光信號相位差為180度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其特征在于，其中所述的Y分支波導結(jié)構(gòu)、多模干涉器波導結(jié)構(gòu)所組成的輸入端，為多輸入結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明一種輸出波形可調(diào)密集波分復用系統(tǒng)集成器件，其中包括輸入波導；和與之連接的Y分支波導結(jié)構(gòu)，所述的Y分支波導結(jié)構(gòu)的一分支臂上面制作有電加熱薄膜，在電加熱薄膜通電后，可以改變其下波導內(nèi)光信號的相位，在該電加熱薄膜上并引出導線；在Y分支波導結(jié)構(gòu)的另一端連接有多模干涉器波導結(jié)構(gòu)；在多模干涉器波導結(jié)構(gòu)連接有陣列波導光柵波導結(jié)構(gòu)。
文檔編號H04J14/02GK1533076SQ03107308
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月19日
發(fā)明者李健, 胡雄偉, 王紅杰, 安俊明, 李 健 申請人:中國科學院半導體研究所