[发明专利]一种光分路器及无源光网络系统

权利要求书

1.一种光分路器，其特征在于，包括：

至少一个根据输入波长调节分光比的波长耦合单元，所述波长耦合单元的波导结构包括功率分配区、光程差区和模式重组分配区；入射光经由所述功率分配区分成光功率相等的两路光信号，所述两路光信号经过所述光程差区后在所述模式重组分配区进行合波，形成与所述输入波长和所述光程差区的光程差相对应的波导传输模式；

其中，所述两路光信号经过所述光程差区后形成的输出光的功率与输入波长相关；

所述光程差区的光程差为定值。

2.如权利要求1所述的光分路器，其特征在于，在所述波长耦合单元的数量大于1时，每一个所述波长耦合单元均连接有一个或两个所述波长耦合单元。

3.如权利要求1所述的光分路器，其特征在于，在所述波长耦合单元的数量大于1时还包括：与所述波长耦合单元连接的分光比不可调节的功率耦合单元，一个所述波长耦合单元连接一个或两个所述功率耦合单元。

4.如权利要求1所述的光分路器，其特征在于，所述波长耦合单元的模式重组分配区的输出路径包括第一支路和第二支路；

所述波导传输模式包括：

入射光只从第一支路输出的第一传输模式；

入射光只从第二支路输出的第二传输模式；

多于一半的入射光从第一支路输出，其余的入射光从第二支路输出的第三传输模式；

少于一半的入射光从第一支路输出，其余的入射光的从第二支路输出的第四传输模式；以及

一半的入射光从第一支路输出，一半的入射光从第二支路输出的第五传输模式。

5.如权利要求4所述的光分路器，其特征在于，入射光经过所述光程差区后满足：

时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第一传输模式；

其中，n为介质折射率，ΔL₀为所述光程差区的光程差，λ₁为入射光的波长，m为自然数。

6.如权利要求4所述的光分路器，其特征在于，入射光经过所述光程差区后满足：

时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第二传输模式；

其中，n为介质折射率，ΔL₀为所述光程差区的光程差，λ₂为入射光的波长，m为自然数。

7.如权利要求4所述的光分路器，其特征在于，入射光经过所述光程差区后满足：

时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第三传输模式；

其中，n为介质折射率，ΔL₀为所述光程差区的光程差，λ₃为入射光的波长，m为自然数。

8.如权利要求4所述的光分路器，其特征在于，入射光经过所述光程差区后满足：

时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第四传输模式；

其中，n为介质折射率，ΔL₀为所述光程差区的光程差，λ₄为入射光的波长，m为自然数。

9.如权利要求4所述的光分路器，其特征在于，入射光经过所述光程差区后满足：

时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第五传输模式；

其中，n为介质折射率，ΔL₀为所述光程差区的光程差，λ₅为入射光的波长，m为自然数。

10.如权利要求5至9任一项所述的光分路器，其特征在于，所述光程差区的光程差ΔL₀满足：

或

其中，m为自然数，n为介质折射率，λ_max为入射光的最大波长，λ_min为入射光的最小波长。

11.如权利要求1所述的光分路器，其特征在于，所述入射光在通信波长范围内有一个或两个波长值与所述分光器的输出支路的光功率相对应。