[发明专利]一种硅基多功能可重构光滤波器

权利要求书

1.一种硅基多功能可重构光滤波器，其特征在于，包括：第一直波导、第二直波导以及多个微环，第一直波导和第二直波导将所述多个微环并联连接；

微环与两个直波导间发生光场耦合，所述多个微环彼此间不发生光场耦合，且所述多个微环等间距分布，所述多个微环与两个直波导构成的光滤波器包括多个谐振峰；

通过控制所述微环的间距，使得对于相邻谐振峰波长的光场在相邻两个微环间直波导中传输引入的相位分别为π的奇数倍和偶数倍，对相邻谐振波长的光场分别产生了谐振减弱和谐振加强效果，从而使所述光滤波器具有不同的滤波特性；

保证微环与微环间不发生耦合的情况下，所述多个微环的间距L满足：其中m为自然数，R为微环半径，此时在相邻两个微环间的第一直波导和第二直波导针对相邻谐振峰波长的光场所引入的相位分别为π的奇数倍和偶数倍，因此会对相邻谐振峰波长的光场分别产生谐振减弱和谐振加强作用；

第一直波导的一端为第一输出端，第二直波导的一端为第二输出端，根据不同需要，通过设计微环环间间距使所述光滤波器的第一输出端具有窄带宽箱型滤波功能、带通滤波功能或窄带宽陷波滤波功能，使所述光滤波器的第二输出端具有陷波滤波功能。

2.根据权利要求1所述的硅基多功能可重构光滤波器，其特征在于，所述多个微环的尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的硅基多功能可重构光滤波器，其特征在于，所述微环半径R满足：2um≤R≤300um，半径过小弯曲损耗大；半径过大，谐振峰之间波长间隔小，作为光滤波器时，会滤出多个波长，不易区分。

4.根据权利要求1所述的硅基多功能可重构光滤波器，其特征在于，所述微环为脊型波导器件，所述微环又可称为微环波导；

所述微环波导与直波导宽度W满足：450nm≤W≤600nm，波导宽度过窄，传输损耗大；波导宽度过宽，在波导内会有多模传输，导致有多个谐振峰，使得所需基模谐振峰透射率降低；

所述微环波导与直波导高度h满足：150nm≤h≤300nm，以保证在波导内只有基模传输。

5.根据权利要求1所述的硅基多功能可重构光滤波器，其特征在于，所述第一直波导和第二直波导的两端均有耦合光栅设计，所有输入光和输出光均通过耦合光栅进行耦合；

所述第一直波导、第二直波导、所述多个微环和所述耦合光栅均位于同一平面内，通过光刻工艺一次刻蚀完成。

6.根据权利要求5所述的硅基多功能可重构光滤波器，其特征在于，所述光滤波器的截面从上至下依次为加热电极、二氧化硅上包层、硅器件和二氧化硅衬底；

所述第一直波导、第二直波导以及多个微环均为硅器件；

所述加热电极在所述微环的上方以及微环与直波导耦合区上方，加热电极与外部电源相连，通过加热改变波导的有效折射率，对所述光滤波器的中心波长和带宽进行调节。