专利汇可以提供紧凑的Bragg反射器型凹面衍射光栅波分复用器及其设计方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种紧凑的Bragg 反射器 型凹面衍射光栅波分复用器及其设计方法,包括MZI交错 滤波器 、两输入 波导 、Bragg反射器型凹面衍射光栅、自由传输区以及两输出波导阵列,其方法是首先根据Bragg反射器型凹面衍射光栅 角 色散关系确定两输入波导相对光栅 齿面 的入射角关系,然后利用所设计凹面光栅 波长 间隔确定MZI交错滤波器结构参数,最终实现级联MZI交错滤波器的紧凑的Bragg反射器型凹面衍射光栅波分复用器设计。本发明与传统凹面衍射光栅波分复用器相比,将MZI交错滤波器输出的奇、偶信道光以不同角度分别入射到衍射光栅,利用MZI交错滤波器将波分复用器输出光 频率 间隔减半,充分利用了罗兰圆圆周长度,有效减小了器件尺寸,降低了工艺复杂性。,下面是紧凑的Bragg反射器型凹面衍射光栅波分复用器及其设计方法专利的具体信息内容。
1.一种紧凑的Bragg反射器型凹面衍射光栅波分复用器,其特征在于,包括MZI交错滤波器、第一输入波导(10-1)、第二输入波导(10-2)、第一输出波导阵列(13-1)、第二输出波导阵列(13-2);第一输入波导(10-1)和第二输入波导(10-2)入射端口以及第一输出波导阵列(13-1)和第二输出波导阵列(13-2)的出射端口均在罗兰圆上,罗兰圆内切于光栅圆,且罗兰圆的直径等于光栅圆的半径;在罗兰圆与光栅圆的相切处设置凹面衍射光栅(12);入射端口到光栅内部为自由传输区(11);
MZI交错滤波器包括第一直波导(1-1)和第二直波导(1-2);第一弯曲波导(2-1)、第二弯曲波导(2-2)、第一耦合区(3)、第三弯曲波导(4-1)、第四弯曲波导(4-2)、第一非对称臂(5-1)、第二非对称臂(5-2)、第五弯曲波导(6-1)、第六弯曲波导(6-2)、第二耦合区(7)、第三直波导(8)、第七弯曲波导(9-1)以及第八弯曲波导(9-2);
第一弯曲波导(2-1)由两个1/4圆弧连接而成,其两端分别与第一直波导(1-1)、第一耦合区(3)相切连接;第二弯曲波导(2-2)为两个1/4圆弧连接而成,其两端分别与第二直波导(1-2)、第一耦合区(3)相切连接;第一耦合区(3)、第二耦合区(7)均由两段平行排列的直波导组成,且这两段直波导之间留有间距;第三弯曲波导(4-1)和第四弯曲波导(4-2)均为一个1/4圆弧,第三弯曲波导(4-1)的两端与第一耦合区(3)和第一非对称臂(5-1)相切连接,第四弯曲波导(4-2)的两端与第一耦合区(3)和第二非对称臂(5-2)相切连接;第五弯曲波导(6-1)和第六弯曲波导(6-2)均为一个1/4圆弧,第五弯曲波导(6-1)的两端与第一非对称臂(5-1)和第二耦合区(7)相切连接,第六弯曲波导(6-2)的两端与第二非对称臂(5-2)和第二耦合区(7)相切连接;第七弯曲波导(9- 1)为两端分别与第三直波导(8)、第一输入波导(10-1)相切连接的圆弧;第八弯曲波导(9-2)为两端分别与第二耦合区(7)、第二输入波导(10-2)相切连接的圆弧。
2.根据权利要求1所述的紧凑的Bragg反射器型凹面衍射光栅波分复用器,其特征在于,罗兰圆内切于光栅圆中,光栅圆以O1点为圆心,O1C为半径;罗兰圆以O2点为圆心,O1C为直径,两圆的切点C为极点,极点C与罗兰圆上一点O3的连线与O1C间的夹角为闪耀角θ;凹面衍射光栅(12)由两种材料n1、n2按厚度比h1:h2交替分布的圆形Bragg反射器在光栅圆上周期排列组成;折射率为n2的材料对应各扇环的中心圆弧分布在以O3点为圆心、相邻半径相差一个布拉格周期d的K个同心圆上,且该组同心圆中间的圆与光栅圆交于极点C;每个圆与光栅圆的交点及其后相邻同心圆对应交点与O3点间连线的角平分线与该圆的交点为所取圆弧的起点,每个交点与O3点间连线方向上均有N层圆弧。
3.一种如权利要求2所述紧凑的Bragg反射器型凹面衍射光栅波分复用器的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:为保证输出波导完全分开,两输入波导相对光栅齿面的入射角之差满足:
其中,δλ为所设计凹面衍射光栅的相邻通道间隔,N为两输入波导分别对应的输出通道数,β为衍射角度,λ为入射波长,a为光栅周期,m为衍射级次,neff为自由传输区有效折射率;
当相对光栅齿面的入射角较小且近似满足闪耀条件时,β近似为θ,d近似为mλ/2neff;
步骤2:根据MZI交错滤波器两分支波导长度差与凹面光栅波长间隔的关系:
完成MZI交错滤波器的设计;
步骤3:将MZI交错滤波器两输出分支波导以 入射角同时输入到凹面衍射光栅,使各输入输出波导不交叉。
方法
【技术领域】
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