[发明专利]一种多模数模转换器

权利要求书

1.一种多模数模转换器，包括第一单模波导（1），第一光耦合器（2），第二光耦合器（3），第一微环谐振器（5），第三光耦合器（4），第二微环谐振器（6）和第三微环谐振器（7），其特征在于：

所述第一单模波导（1）用于将第一模式信号光输入第一光耦合器（2）；

所述第一光耦合器（2）用于耦合第一模式信号光，分别从一级光耦合第一输出端口和第二输出端口输出；

所述第一微环谐振器（5）处于谐振状态时，用于将第一光耦合器（2）一级光耦合第一输出端口输出第一模式信号光通过倏逝波耦合到第二单模波导（8）中，成为所述第二单模波导（8）中第一模式信号光；

所述第二光耦合器（3）用于耦合从一级光耦合第二输出端口输出的信号光，分别从二级光耦合第一输出端口和第二输出端口输出；

所述第二微环谐振器（6）处于谐振状态时，用于将第一模式信号光通过倏逝波耦合到第一多模波导（10）中，成为所述第一多模波导（10）中第二模式信号光；

所述第三光耦合器（4）用于耦合从二级光耦合第二输出端口输出的信号光，分别从三级光耦合第一输出端口和第二输出端口输出；

所述第三微环谐振器（7）处于谐振状态时，用于将第一模式信号光通过倏逝波耦合到第二多模波导（12）中，成为所述第二多模波导（12）中第三模式信号光；

所述第一多模波导（10）输出第一模式信号光和第二模式信号光；

所述第二多模波导（12）输出第一模式信号光、第二模式信号光和第三模式信号光。

2.根据权利要求1所述的多模数模转换器，其特征在于：

所述第一光耦合器（2）、第二光耦合器（3）和第三光耦合器（4）均为1×2多模干涉型光耦合器；

所述第一单模波导（1）和第二单模波导（8）均只支持横电场模基模光信号的传输；

所述第一多模波导（10）和第二多模波导（12）支持横电场模基模光信号及其高阶模光信号的传输。

3.根据权利要求1所述的多模数模转换器，其特征在于，所述第一微环谐振器（5）、第二微环谐振器（6）以及第三微环谐振器（7）均为环形波导，三者的波导截面与半径、接收到的输入光的波长，以及中心谐振波长均相同。

4.根据权利要求1所述的多模数模转换器，其特征在于，第二微环谐振器（6）与第一多模波导（10）之间的距离，和/或第三微环谐振器（7）与第二多模波导（12）之间的距离满足条件：横电场模基模与其高阶模之间的倏逝波耦合。

5.根据权利要求1或2所述的多模数模转换器，其特征在于：

所述第一光耦合器（2）的一侧具有一级光耦合输入端口（A0），另一侧具有一级光耦合第一输出端口（A1）和一级光耦合第二输出端口（A2）；

所述第二光耦合器（3）的一侧具有二级光耦合输入端口（B0），另一侧具有二级光耦合第一输出端口（B1）和二级光耦合第二输出端口（B2）；

所述第三光耦合器（4）的一侧具有三级光耦合输入端口（C0），另一侧具有三级光耦合第一输出端口（C1）和三级光耦合第二输出端口（C2）。

6.根据权利要求5所述的多模数模转换器，其特征在于：

所述一级光耦合输入端口（A0）、二级光耦合输入端口（B0）和三级光耦合输入端口（C0）均只接收单路光；

所述一级光耦合第一输出端口（A1）和一级光耦合第二输出端口（A2）、二级光耦合第一输出端口（B1）和二级光耦合第二输出端口（B2），以及三级光耦合第一输出端口（C1）和三级光耦合第二输出端口（C2）将单路光分成等光强的两束光。