[发明专利]可调谐光滤波器及包含该滤波器的芯片集成器件

权利要求书

1.一种可调谐光滤波器，其特征在于：包括一个2x2四端口光波导耦合器，光波导耦合器的每个端口各接有波导臂；右侧的两个相同波导臂上距光波导耦合器相同距离的位置各设有一个完全相同的波导反射光栅；当光从左侧的入射波导端口输入，经过光波导耦合器后，将被平均分光到右侧的两个波导上进行传输；传输中的波长和波导反射光栅波长相同的光会被光栅反射回来，反向经过2x2光波导耦合器，从耦合器左侧的出射波导端口输出；通过同步改变波导反射光栅处波导的光折射率，使波导光栅反射峰波长同步随之改变，从而在耦合器左侧的波导出射端口的输出波长被调谐；

在其中一个波导反射光栅与光波导耦合器之间存在一个光学位相调节器；光学位相调节器调节控制从右侧两个波导反射光栅反射回的两路光的相对位相，使得这两路光在返回左侧入射端口时具有反相位，而在左侧出射端口具有同相位。

2.根据权利要求1所述的一种可调谐光滤波器，其特征在于：所述波导反射光栅为Bragg反射光栅。

3.根据权利要求2所述的一种可调谐光滤波器，其特征在于：所述反射光栅的反射率为98％-100％。

4.根据权利要求2所述的一种可调谐光滤波器，其特征在于：所述波导选用光折射率具有较大的热-光或电-光系数的材料，波导的折射率通过局部电极改变。

5.一种包含权利要求1所述可调谐光滤波器的可调谐光接收器，其特征在于：在可调谐滤波器的出射波导端口连接光探测器，构成一个波长可调谐光接收器；所述光探测器表面贴片焊接安装到可调谐滤光器出射光波导端口；通过在该光波导端口制造半V型反射镜，实现波导和光探测器之间的光耦合。

6.一种包含权利要求1所述可调谐光滤波器的可调谐激光发生器和可调谐光接收器的芯片集成器件，其特征在于：包括可调谐光滤波器、1x2波长选择耦合器、可调谐激光发射器、光探测器和传输波导，波长选择耦合器的左侧为单一波导的输入和输出共用端口；波长选择耦合器的右侧含一输入端口和一输出端口，右侧输入端口连接的波导臂上设置所述可调谐激光发射器，波长选择耦合器的右侧输出端口连接可调谐光滤波器的入射波导臂；可调谐光滤波器的出射波导臂端口连接光探测器，光探测器和可调谐光滤波器将构成一个波长可调谐光接收器；可调谐激光发射器的输出波长和接收器的输入波长在不同的范围内，它们共享选择耦合器左侧的一个光学输入和输出端口；所述可调谐光滤波器、光探测器、传输波导回路、可调谐激光发射器在同一PIC芯片上进行混合或单片集成。

7.根据权利要求6所述的芯片集成器件，其特征在于：所述可调谐光滤波器、光探测器、传输波导回路、可调谐激光发射器在硅片上混和集成形成芯片器件。

8.根据权利要求6所述的芯片集成器件，其特征在于：所述可调谐光滤波器、光探测器、传输波导回路、可调谐激光发射器在磷化铟制成的芯片上单片集成形成芯片器件。

9.一种包含权利要求1所述可调谐光滤波器的可调谐光学通道功率监测芯片集成器件，其特征在于：包括可调谐光滤波器、2x1波导耦合器，可调谐光滤波器中2x2四端口光波导耦合器右边的两个波导臂上延伸连接到2x1波导耦合器中左侧的两个输入端口，2x1波导耦合器中右侧的一个输出端口连接波导输出；通过对可调谐光滤波器中波导反射光栅的反射率进行校准和测量取样端口的光功率输出，波长在λ1的光通道的光功率将被监测；基于以上相同过程，波导反射光栅调谐扫描所有波长λ1，λ2，....，λn，这样，所有的光通道均被采样并且功率大小被检测。

10.根据权利要求9所述的可调谐光学通道功率监测芯片集成器件，其特征在于：所述波导反射光栅的反射率低于10％。