[发明专利]优化输入端的低窜扰平顶型波分复用器件

说明书

                          技术领域

本发明属于光通讯波分复用领域，特别涉及一种具有低窜扰、宽带通、低带通纹波、大的1dB带宽的波分复用器件。

                          背景技术

波分复用/解复用是现代光通讯技术的核心技术之一，它是指把不同波长的光变作复合光及将复合光中各组成波长的光分离出来。波分复用器件就是用来实现波分复用/解复用的器件。现在很有发展潜力的波分复用/解复用器件主要有阵列波导光栅(AWG)和刻蚀衍射光栅(EDG)两种。

传统的波分复用/解复用器件的带通是高斯型，这使得实际中心波长偏离设计中心时，造成透过率大大下降。这必然增加对光源波长严格控制的要求，同时环境温度改变、材料的老化、以及器件刻蚀过程里存在的公差等外界因素都会对器件性能造成大的损害。平坦的频谱响应能够有效的消除这些因素对器件性能造成的影响。

已有一些方法用来实现波分复用/解复用器件频谱的平坦化，例如：

美国专利NO.5412744提出使用Y分支波导实现频谱平坦化，由于Y分支尖角的模场泄漏会造成大的损耗。

K.Okamoto等发表了一篇题为“Eight-Channel flat spectral response Arrayed-waveguide multiplexer with asymmetrical Mach-Aehnder filters”，IEEEPhot.Tech.Lett.，vol.8，no.3，march 1996，pp.373-374.文章涉及一种使用M-Z干涉仪来实现平坦化，但是这种方法会造成大的器件尺寸，大的插损，同时还有可能引起模斑变形。

Y.P.Ho等发表过一篇文章，“Flat channel-passband-wavelength multiplexingand demultiplexing devices by multiple Rowland circles”，IEEEPhot.Tech.Lett.，(9)，pp.342-344，1997中提到使用双罗兰圆来实现平坦化。

A.Rigney等发表了令一篇文章，“Double-phased array for a flattened spectralresponse”，Proc.23rd ECOC，Edinburgh，UK，pp.79-82，Sept.1997，中提到使用双相位阵列来实现平坦化，该方法和上一种方法类似，平坦化效果相对有限，而且复杂度增大。

M.R.Amersfoort等发表了令一篇题为“Phased-arrayed wavelengthdemultiplexer with flattened wavelength response”，Electron.Lett.，1994，30，(4)，pp.300-302的文章提出使用多模波导输出来实现平坦化，但这种方法只适用于波分复用/解复用器直接与探测器相连的情况。

T.Chiba等在OECC(2000)，13B2-2里提到使用interleaver来实现信号复共轭实现平坦化，但是这种方法使器件尺寸过大，不宜于集成，同时价格也相对昂贵。

M.R.Amersfoort等发表了一篇题为，”Passband broadening of integratedarrayed waveguide filter using multimode interference couplers”，Electron.Lett.，vol.32(1996)，pp.1661-1662，提出使用MMI耦合器实现平坦化，由于MMI结构简单、工艺容差大，可以方便的用于实现频谱平坦化。但是单纯的使用MMI平坦化的同时会带来大的窜扰、插损和带通纹波等不利因素。

                                发明内容

本发明的目的是研制一种把带间窜扰降到很低值，把带通纹波减小到接近于零的优化输入端的低窜扰平顶型波分复用器件。

本发明采用的技术方案如下：

它包括输入波导，自由扩散区，刻蚀凹面光栅，输出波导阵列。在输入波导的末端接有带有预展宽输入的曲线型多模干涉部件。

预展宽区域尺寸的确定：

预展宽的最终目的是要出现高阶模次，改变模场分布，因此，通过BPM模拟分析这一过程里的模场分布，找到使得展宽模场边缘下降最陡的结构参数，