[发明专利]一种波长可选择的调制器

说明书

发明领域

本发明涉及一种光波长可选择的装置，更具体地说，是涉及一种波长可选择的调制器，利用该调制器，每一波长信道都可独立于其他波长信道进行分开的调制。本发明也涉及一种光网中波长信道的调制方法。

背景技术

现今，存在各种不同的提高现存光网容量的方法。有一种方法涉及所谓的波长多路技术(WDM)的使用，该技术用于提高光网中光纤的可用带宽范围。波长在光网中可用作信息地址。这就要求使用不同类型的波长可选择的元件。如，可为此使用波长可选择的调制器(WSM)。

对于相互之间非常接近的光信道，如今还没有一种能用于该光信道波长可选择的调制器的方法或设备，从而就造成了问题。

发明概要

借助于波长可选择的调制器，本发明可以解决上述问题，其中，该波长可选择的调制器包括至少两个多模式波导，至少一个波长可选择的交叉转换结构，至少两个可控相控元件，以及至少四个连接波导。所述波长可选择的交叉转换结构处于第一和第二多模式波导之间。第一多模式波导与至少一个处于其第一侧边和至少两个处于第二侧边的接入波导相连；第二多模式波导与其至少两个处于其第一侧边和至少一个处于第二侧边的接入波导相连。所述波长可选择的交叉转换结构与至少两个处于其第一侧边和第二侧边的接入波导相连。

在波长可选择的交叉转换结构中，处于第一多模式波导的第二侧边的第一接入波导与波长可选择的交叉转换结构的第一侧边的第一接入波导通过第一连接波导相连；在第一多模式波导的第二侧边的第二接入波导与波长可选择的交叉转换结构的第二侧边的第一接入波导通过第二连接波导相连；波长可选择的交叉转换结构的第一侧边的第二接入波导通过第三连接波导与第二多模式波导的第一侧边的第一接入波导相连；波长可选择的交叉转换结构的第二侧边的第二接入波导通过第四连接波导与第二多模式波导的第一侧边的第二接入波导相连。

相控元件处于波长可选择的交叉转换结构一侧的连接波导内。对于给定时间段Δt1，第一相控元件可使相位改变，该时间段Δt1早于第二相控元件相位改变的时间Δt2多达τ时间单位，该时间差相当于反射光从第一相控元件到第二相控元件的传输时间，或者相当于从一个连接波导中距离第一多模式波导输出端一定距离的一点到输出端光线传输的时间，所述一定距离与第二连接波导中第一可控相控元件至第二可控相控元件的距离相同。

对于光信号中每一波长，交叉转换结构包括两个不同的所谓马赫-策恩德(Mach-Zehnder)通路。第一马赫-策恩德(Mach-Zehnder)通路从第一多模式波导的第二侧边的第一接入波导经由第一和第四连接波导以及经由波长从中传输的交叉转换结构通到第二多模式波导的第一侧边的第二接入波导。

第二马赫-策恩德(Mach-Zehnder)通路从第一多模式波导的第二侧边的第二接入波导经由第二和第三连接波导以及经由波长从中传输的交叉转换结构通到第二多模式波导的第一侧边的第一接入波导。

第三马赫-策恩德(Mach-Zehnder)通路从第一多模式波导的第二侧边的第一接入波导经由第一和第三连接波导以及经由该波长光波被反射的交叉转换结构通到第二多模式波导的第一侧边的第一接入波导。

第四马赫-策恩德(Mach-Zehnder)通路从第一多模式波导的第二侧边的第二接入波导经由第二和第四连接波导以及经由该波长光波被反射的交叉转换结构通到第二多模式波导的第一侧边的第二接入波导。

只有那些被交叉转换结构反射，也就是说只有那些通过上述第三和第四马赫-策恩德(Mach-Zehnder)通路的波长光波能被积极地控制。

在本发明性的波长可选择的调制器中，马赫-策恩(Mach-Zehnder)通路的长度完全相同。而实际上波长差别很小，因为在该交叉转换结构的中心不会发生反射。

因此，在一个波长可选择的交叉转换结构的情况下，对于由交叉转换结构反射的光波，有两个不同的马赫-策恩德Mach-Zehnder通路或路径，对于由该交叉转换结构传输的光波，也有两个不同的马赫-策恩德Mach-Zehnder通路。在两个波长可选择的交叉转换结构的情况下，对于两种不同的光波就存在着四条不同的马赫-策恩德Mach-Zehnder通路。因此，对于N个波长可选择的交叉转换结构，就存在对于N个不同波长光波的2×N个不同的马赫-策恩德Mach-Zehnder通路。

当所述波导为相同类型，比如说为2×2型时，第一和第二多模式波导的长宽比最好相同。在本发明的一个实施例中，所述多模式波导可包括MMI波导。