[实用新型]紧密级联型1×N光功率分配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光功率分配器，尤其涉及一种紧密级联型1xN光功率分配器。 

背景技术

1×N光功率分配器是有线电视网（CATV）、无源光网络（PON）、光局域网等通讯网络的核心器件之一，其主要规格有1×2、1×4、1×8、1×16、1×32、1×64、1×128等多种。理想的光功率分配器应满足外形尺寸小、插入损耗小、带宽高、功率分配均匀等条件，因此，实际应用中多采用平板波导结构（PLC）的级联型光功率分配器。 

如图1所示为沿Z轴放置的使用传统级联方式的1×32光功率分配器100，该光功率分配器100由5级1×2光功率分配器单元按二叉树形式连接构成。光信号从输入波导101进入，经第一级1×2光功率分配器单元102均分为2路，再由s形连接波导103进入第2级均分为4路，依此类推，直至末级光功率分配器单元104，构成l×32光功率分配器100，从而实现光信号的32路均分。当该类光功率分配器的级数从i增加到i+1时，器件长度增加： 

ΔZ_i＝Z_y+Z_s(i) 

Z_y＝L_y

Zs(i)=2iD2RD-2i-2;]]>   (i＝0，1，2，3，4） 

其中，ΔZ_i为光功率分配器长度的增量，L_y为1×2光功率分配器单元的长度，Z_y为其在Z轴方向的投影，Z_s(i)为新增S形连接波导在Z轴方向的投影，D为相邻输出波导的间距，R为S形连接波导的半径。当R＞＞2^i-1D时，其中Zc（i）为前级波导在Z轴方向上投影的长度，Zc（i+1）为后级波导在Z轴方向上投影的长度，即增加一级后的器件长度按倍增加。故随着级数的增加，级联型1×N光功率分配器的长度迅速增长，造成光功率分配器集成度的下降。 同时，由于光信号通过的路径长度与器件长度近似成正比，故当级数较大时，光信号的路径损耗也较大，造成较大的插入损耗。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种紧密级联型1×N光功率分配器，本光功率分配器有效提高了集成度，其器件长度小于传统光功率分配器，且随级数增长较慢，能在级联数较高的情况下保持较小的外形尺寸，减小了光器件的插入损耗，具有带宽高、功率分配均匀等优点。 

为解决上述技术问题，本实用新型紧密级联型1×N光功率分配器包括一个输入波导和等距排列的N个输出波导，所述输入波导轴线与N个输出波导轴线平行，还包括分叉区，所述分叉区包括级联的N-1个1×2光功率分配器单元，级联数n=log₂N，所述级联的的N-1个1×2光功率分配器单元首级输入端连接所述输入波导、末级输出端由多段弧形波导和/或多段直波导分别连接N个输出波导，除第一级1×2光功率分配器单元外，其余1×2光功率分配器单元对称轴与所述输入波导轴线相交，所述N-1个1×2光功率分配器单元之间由单段弧形波导连接。 

进一步，上述每个波导之间平滑连接，波导与波导接口处的切线重合。 

进一步，上述级联的N-1个1×2光功率分配器单元末级输出端与N个输出波导连接的弧形波导由单段圆弧或两段圆弧构成。