[发明专利]级联紧凑型1×N非均匀光分路器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤到户光分配器件，更具体的说，涉及一种平面光波导的级联紧凑型1×N非均匀光分路器。

背景技术

随着全球以及国内光纤到户（FTTH）的大力发展，光分路器作为FTTH中无源光网络系统（PON）的关键器件，很早就被广泛研究。传统的PON系统中，使用的一直是均匀的光分路器结构，但因每个用户端接入的用户数量不尽相同，且到光线路终端的距离也可能不同，使用均匀光分路器会造成资源分配不均和浪费。在FTTH早起推广阶段，可能会有个别用户不愿参加FTTH计划，采用均匀的光分路器会增大建设成本。基于以上两个原因，非均匀的光分路器应运而生。目前，非均匀的光分路器结构是由非对称的Y分支结构级联而成，其结构如图1所示，由于非对称结构，其偏振相关损耗（PDL）和波长相关损耗（WDL）较大，且尺寸较大。

发明内容

本发明要解决的是传统非对称不均匀Y分支光分路器的PDL和WDL较大，且级数多，尺寸较大等技术问题，从而提供一种级联紧凑型1×N非均匀光分路器。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种级联紧凑型1×N非均匀光分路器，包括输入通道和输出通道，所述输出通道为三分支，其中两个分支分别与Y分支级联形成2ⁿ路的输出通道，n为大于或等于1的自然数；最后一个分支与三分支级联。

所述最后一个分支与Y分支级联。

所述最后一个分支不级联。

所述输出通道之间的距离为127μm的正整数倍。

所述输出通道之间的距离为250μm的正整数倍。

分支之间采用紧凑sparkle级联方式级联。

本发明采用非均匀三分支结构和Y分支结构级联形成非均匀光分路器结构，可以实现各种路数各种功率不均匀分配，级数较传统非均匀光分路器少，因级数较少，本发明的尺寸可以大幅度减小，PDL和WDL也较小。

附图说明

图1为传统1×5非均匀光分路器的结构示意图。

图2为级联紧凑型1×5非均匀光分路器的结构示意图。

图3为级联紧凑型1×5非均匀光分路器的模拟结果图，图a为输出通道2-5插入损耗（IL）模拟结果图，图b为输出通道1插入损耗（IL）模拟结果图，图c为输出通道2-5均匀性（UNIF）模拟结果图，图d为输出通道1-5偏振相关损耗（PDL）模拟结果图，图e为输出通道1-5波长相关损耗（WDL）模拟结果图。

图4为级联紧凑型1×5非均匀光分路器的测试结果图，图a为输出通道1插入损耗（IL）测试结果图，图b为输出通道2-5插入损耗（IL）模拟结果图，图c为输出通道2-5均匀性（UNIF）测试结果图，图d为输出通道1-5偏振相关损耗（PDL）测试结果图，图e为输出通道1-5波长相关损耗（WDL）模拟结果图。

图5为级联紧凑型1×9非均匀光分路器的结构示意图。

图6为级联紧凑型1×10非均匀光分路器的结构示意图。

图7为级联紧凑型1×11非均匀光分路器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：图1是传统的非均匀1×5光分路器结构，它是由非均匀Y分支和三个Y分支通过三级方式级联而成，形成一个输入通道12和五个输出通道，五个输出通道分别为输出通道Ⅰ1、输出通道Ⅱ2、输出通道Ⅲ3、输出通道Ⅳ4、输出通道Ⅴ5。级数较多，尺寸较大。

级联紧凑型1×5非均匀光分路器，如图2所示，由作为第一级的一个非均匀的三分支和作为第二级的两个Y分支采用紧凑sparkle级联方式形成一个输入通道1和五个输出通道的两级结构的光分路器，五个输出通道分别为输出通道Ⅰ1、输出通道Ⅱ2、输出通道Ⅲ3、输出通道Ⅳ4、输出通道Ⅴ5。三分支作为第一级，三分支中的两个分支与Y分支级联形成第二级，最后一个分支不级联。输出通道之间的距离为127μm。

通过三维光束传播法（3D-BPM）对本实施例进行模拟，着重分析了IL、UNIF、PDL和WDL。

其计算公式如下：

                                    （1）

                          （2）

                               （3）   

                              （4）