[发明专利]混合集成的光添加/去除多路复用器

说明书

技术领域

本发明涉及纤维光学模块，这种纤维光学模块具有增加与减少在光纤网络中传播的特定的信息运载的波长能力，在下文中，这种光子模块被称之为光添加/去除多路复用器(OADM)。

技术背景

光添加/去除多路复用器(OADM)具有使在光纤网络中传播的特定的信息运载波长添加与去除的能力。图1中的框图示出了一个OADM1是如何实现从一输入量λ_l-λ_N添加波长λ’_i…λ’_j…λ’_k以及去除波长λ_i…λ_j…λ_k的功能的。

一种广泛讨论的用于OADM的结构涉及使用阵列波导光栅(AWG)路由器以及2×2光开关。在图2中示意性地示出了这种结构。此处，AWG12用作多路复用器/分路器，而开关14用于选择添加与去除的通道。这种结构可以制成商品化的、独立的组件(例如通过融化连接以及接头连接而与若干纤维引出端开关相连的一纤维引出端的AWG)。商业上生产AWG的厂商例如有Hitachi、Lucent、Nortel、SDL以及JDS Uniphase等。商业上生产光-机械以及热-光这两种类型的2×2开关的厂商例如有JDS Uniphase、Fitel、Dicon以及Corning。

遗憾的是，图2中所示的结构存在一些缺点。由于纤维连接的数量，这种结构难以组装且又很昂贵。另外，此种结构会产生很高的介入损耗。另外，由于波长数量的增加，这种结构就显得很不相称。例如，大城市的网络应用会要求在一个给定的OADM中添加或去除32、64或80波长。

为了解决这些问题，在现有技术中已作了一些尝试，以将AWG的过滤功能与开关的开闭功能集成在一单一基底上。在K.Okamoto等人所著的标题为“包括阵列波导光栅与双门开关的16通道光添加/去除多路复用器”(ElectronicLetters 32，1471(1996))的文章中描述了一种使用平面玻璃技术的此类尝试。其中，若干AWG被制作在基底上的平面玻璃(硅元素上的二氧化硅)中，而马赫-陈德尔(Mach-Zehnder-based)热-光开关也集成在同一基底上。遗憾的是，这种方案也有几个缺点。马赫-陈德尔开关在芯片上需占大量的面积。此外，马赫-陈德尔开关对制造误差非常敏感，并且这种开关还会受到不良隔离的影响。

在Giles等人所著的、标题为“使用硅MEMS光学开关的可重新配置的16通道波分复用去除模块”(IEEE Photonics Tech.Lett.11，63(1999))的文章中描述了另一种集成OADM的尝试。其中，将若干AWG与一排MEMS型的开关光纤耦合。遗憾的是，这种方案不能实现完全地集成，并且它不是固态的。

显然，需要有一种固态的OADM，这种OADM可以完全地集成在一单个基底上，并且不会很敏感而出现制造误差。理想地，使用在此类OADM中的开关应当不需要芯片上的大面积，而又具有良好的隔离特性。

发明内容

本发明提供了一种集成的高性能的光添加/去除多路复用器(OADM)，该多路复用器包括一种多层的堆叠物，堆叠物的功能是添加或去除在一光纤通信网络中传播的特定的运载信息的波长。这种堆叠物的结构消除或至少改善了与现有技术相关的一些缺陷。该堆叠物包括：由一硅或二氧化硅基底构成的一第一层、由一下部覆层构成的一第二层、由一内芯玻璃层构成的一第三层以及由一外覆层构成的一第四层。在另一实施例中，堆叠物包括：由一硅或二氧化硅基底构成的一第一层、由一下部覆层构成的一第二层、由一聚合物层构成的一第三层、由一内芯玻璃层构成的一第四层以及由一外覆层构成的一第五层。

本发明还提供了一种集成的光添加/去除多路复用器(OADM)，该多路复用器包括一基底、一设置在基底上的下部覆层、设置在下部覆层的一部分上的一内芯玻璃层以及设置在下部覆层与内芯玻璃层上的一外覆层。内芯玻璃层包括一阵列波导光栅(AWG)，而外覆层由聚合物构成并且包括一光学开关。

本发明又涉及一种集成的光添加/去除多路复用器(OADM)，该多路复用器包括一基底、一设置在基底上的下部覆层、一设置在下部覆层的一部分上的内芯玻璃层、一与内芯玻璃层相邻地设置在下部覆层上的聚合物层以及设置在聚合物层与内芯玻璃层之上的外覆层。内芯玻璃层包括阵列波导光栅(AWG)，而聚合物包括一光学开关。

附图的简要描述