[发明专利]低纹波光学装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及光通信领域，特别地涉及一种用于波分复用(WDM)光网络的低纹波(low-ripple)光学装置。

背景技术

目前光通信网络使用大量的光学复用器和解复用器。然而，当作为平面光波回路实现时，解复用器常常表现出具有显著纹波的通带。这是由于滤波器设计中内在的在纹波和侧壁陡度之间的权衡所造成的。

发明内容

我已经研制了——根据本发明——一种低纹波光学装置，包括级联在一起的多路解复用器和多路复用器，其中该多路解复用器显示n通带最大值，而多路复用器显示n+1通带最大值。

从第一方面看，多路复用器可以显示奇数的通带最大值，而多路解复用器可以显示偶数的通带最大值。从另一个方面看，多路复用器可以显示偶数的通带最大值，而多路解复用器可以显示奇数的通带最大值。

可以理解，两者的级联基本上补偿了任何单独的纹波，从而使得从装置构造的系统自身可以被级联。

从本发明又一个有益的方面看，该装置利用平面光波工艺和材料制造相对简单。

附图说明

通过参考附图可以更完全地了解本发明，附图中：

图1是根据本发明具有级联的波长多路解复用器和多路复用器的光学装置的示意图；

图2是可以优选用于本发明的波长多路解复用/多路复用设备的示意图；

图3是根据本发明使用了图2的平面多路解复用/多路复用设备的光学装置的示意图；并且

图4是显示透射系数对比波长的一系列图表，其中图4(a)对应于多路解复用器；图4(b)对应于多路复用器；而图4(c)对应于根据本发明的多路解复用器和多路复用器的网络。

具体实施方式

以下仅说明该发明的原理。可以理解的是所属领域技术人员将能设计出虽然未明确地描述或者展示于此处，但体现本发明的原理并且包括在其精神和范围内的各种各样的方案。

此外，所有此处叙述的例子和条件性的语言主要是旨在仅出于教学的目的来帮助读者了解发明的原理和以改进现有技术的发明人贡献的构思，并且不应解释为对所叙述的这些特定的例子和条件的限制。

此外，此处所有叙述本发明的原理、方面、实施例，以及其特定的例子的陈述，旨在包括其结构和功能等效者两者。另外，旨在这样的等效者包括当前已知的等效者以及将来开发的等效者两者，即任何开发为执行相同功能的元件(与结构无关)。

因此，例如，所属领域技术人员可以理解此处的图描述了体现本发明原理的说明性的结构的概念视图。

首先参考图1，展示了包括光学级联在一起的多路解复用器110和多路复用器120的光学装置100的简图。在这个图1中还示出了在一个部署的网络环境中可以可选地插入在其间的多个开关130[1]...130[n]。

现在转向图2，所属领域技术人员将迅速认出公知的“频率路由装置”200，其可以作为光学频率的多路复用器和多路解复用器而操作。这样的频率路由装置在本领域为大家所熟知，并且1996年1月30日授予Dragone的美国专利No.5,002,350中有详细地描述，其中该专利的全部内容通过参考包括于此。如所属领域技术人员进一步所知道的，这样的装置经常称为阵列波导光栅(AWG)。

每个星形耦合器210、220包括通过自由空间区域连接到多个输出端口的多个输入端口。多个(M个)输出端口(用于耦合器210)连接到M个波导215[1]...215[M]，其向星形耦合器220的对应的多个(M个)输入端口提供预定量的路径长度差。优选地，这些装置由波导形成并且集成到光“芯片”201上，并且每个耦合器可以包括一个或多个输入和/或输出波导211、221。

描述完这些初步的结构，我们现在可以更详细地描述根据本发明的低纹波光学设备。参考图3，展示了光学多路解复用器315-1和光学多路复用器315-2的级联排列。进一步如图3所示，向/从该多路解复用器/多路复用器结构提供输入/输出的波导结构330、340显示出连接到每个AWG的可识别辅助干涉仪，其中一个辅助干涉仪显示出“n”个臂而另一个显示出“n+1”个这样的臂。换一种说法，一个结构具有奇数个臂而另一个具有偶数个臂。

如通过参考如同详细描述地结合在此的美国专利5,488,680和6,728,446中所述，该辅助干涉仪允许AWG显示出一个“平顶”通带，而没有固有的插入损耗。