[发明专利]基于级联交织器的宽带波长带宽可调滤波器

说明书

一种基于级联交织器的宽带波长带宽可调滤波器，包括：至少两个级联的交织器，每级交织器都由微环辅助MZI构成，其中：用于实现波长和带宽的调节以及互补光谱的切换的第一级交织器的两个单环的一臂的一端作为输入端，另一端与用于实现波长调节以及互补光谱的切换的第二级交织器的无π相移的一臂的一端相连；第二级交织器的无π相移的一臂的另一端为输出端。本发明具有宽带(如20nm)内单一谐振峰，方形滤波谱，宽带内波长连续可调且带宽连续可调的优点。

技术领域

本发明涉及的是一种光纤通信领域的技术，具体是一种基于级联交织器的宽带波长带宽可调滤波器。

背景技术

硅基光子器件具有强模场束缚特性和与CMOS工艺相兼容的优点，是集成光路的理想选择。硅基光子器件主要包括滤波器、调制器、光开关、路由器和探测器等。在可重构光分插复用中，四个重要的特性是CDCG(colorless无色，directionless无方向，contentionless无阻塞和gridless无栅格)。为了实现无色和无栅格，需要设计宽带波长带宽可调的光滤波器，该器件需要具有四个特性：宽带内单一谐振峰，方形滤波谱，宽带内波长连续可调，带宽连续可调。

经过对现有技术的检索发现，Piero Orlandi等人发表在2014年Journal ofLightwave Technology，第32卷第5期的论文“Photonic integrated filter with widelytunable bandwidth”实现了基于2环辅助马赫曾德干涉仪(MZI)的带宽可调滤波器，然而该滤波器中心波长调节范围较小，宽带(20nm)内有多个谐振峰。

发明内容

本发明针对现有技术不能进行滤波器带宽的调节以及对AWG对工艺误差敏感等缺陷，提出一种基于级联交织器的宽带波长带宽可调滤波器，具有宽带(如20nm)内单一谐振峰，方形滤波谱，宽带内波长连续可调且带宽连续可调的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括至少两个级联的交织器，每级交织器都由微环辅助MZI构成，其中：用于实现波长和带宽的调节以及互补光谱的切换的第一级交织器的两个单环的一臂的一端作为输入端，另一端与用于实现波长调节以及互补光谱的切换的第二级交织器的无π相移的一臂的一端相连；第二级交织器的无π相移的一臂的另一端为输出端。

通过设计合适的参数，微环辅助MZI可以实现方形滤波谱。通过两级交织器的波长调节和光谱切换功能实现滤波器的波长连续调节。通过第一级交织器的带宽调节功能实现滤波器的带宽连续调节。两级交织器的信道选择功能使得在宽带范围内(如20nm)该滤波器只有一个谐振峰。为了实现更大带宽范围内的单一谐振峰，可以级联三级或以上交织器。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有宽带(如20nm)内单一谐振峰，方形滤波谱，波长连续可调，带宽连续可调的特点，且器件尺寸小，控制简单，功耗低。

附图说明

图1为基于级联交织器的可调滤波器示意图；

图2为用微环辅助MZI结构实现的可调滤波器结构；

图3为可调滤波器六种工作状态光谱示意图；

图4为可调滤波器仿真光谱图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例包括：两个级联的交织器，其中：第一级交织器由2环辅助MZI实现波长带宽调节，第二级交织器由2环辅助MZI实现波长调节。