[发明专利]多通道星形光交叉

说明书

本发明公开了一种多通道星形光交叉，涉及光交叉领域。该多通道星形光交叉有n*n个通道，n≥3，且n为正整数，每一个通道包括顺次相连的入射端梯形波导、直波导、出射端梯形波导，入射端梯形波导用于扩束或者产生多模干涉，出射端梯形波导用于缩束或经过多模干涉将光束恢复成最开始入射的模式；对于每一个通道，光束经由入射端梯形波导扩束或者产生多模干涉后，进入直波导，再经由出射端梯形波导缩束或经过多模干涉将光束恢复成最开始入射的模式出射。本发明能实现多通道星形光交叉的高效率传输，插损低，工艺复杂度低，成品率高，尺寸不大。

技术领域

本发明涉及光交叉领域，具体是涉及一种多通道星形光交叉。

背景技术

光交叉是光通信中的一个重要器件，目前的光交叉基本为2×2端口的光交叉，这种结构目前存在的问题是：端口数少，对于光开关和大规模集成光路等复杂系统，大量光路交叉不可避免，如果采用这种2×2的光交叉，势必要大量使用，这必将引起较大的光插损，也需要较大的面积来绕行光路。目前有一种多端口的星形光交叉，虽然面积较小，但是由于结构中存在较小尺寸，需要较高的制作精度，而且随着端口数量的增加，插损也逐渐增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有星形光交叉需要较高加工精度、插损较大的问题，提供一种多通道星形光交叉，传输效率高，插损低，工艺复杂度低，成品率高，尺寸不大。

本发明提供一种多通道星形光交叉，该多通道星形光交叉有n*n个通道，n≥3，且n为正整数，每一个通道包括顺次相连的入射端梯形波导、直波导、出射端梯形波导，入射端梯形波导用于扩束或者产生多模干涉，出射端梯形波导用于缩束或经过多模干涉将光束恢复成最开始入射的模式；对于每一个通道，光束经由入射端梯形波导扩束或者产生多模干涉后，进入直波导，再经由出射端梯形波导缩束或经过多模干涉将光束恢复成最开始入射的模式出射。

在上述技术方案的基础上，所述入射端梯形波导、出射端梯形波导为一段线性梯形波导或多段线性级联梯形波导。

在上述技术方案的基础上，所述入射端梯形波导用于扩束时，光束进入入射端梯形波导前、从入射端梯形波导出射进入直波导后的模式相同；光束经过入射端梯形波导进入直波导后，维持入射模式不变；光束在直波导的光交叉区域直行传播，再经由出射端梯形波导将光束光斑缩小后出射。

在上述技术方案的基础上，所述入射端梯形波导用于扩束时，通过设计线性梯形波导的长度，或者设计多段线性级联梯形波导各段长度、宽度，使光束维持入射模式在直波导的光交叉区域直行传播。

在上述技术方案的基础上，所述入射端梯形波导用于产生多模干涉时，光束入射进入入射端梯形波导，在入射端梯形波导内产生多模干涉，光束在直波导区域仍然是多模干涉状态；光束在直波导的光交叉区域形成聚焦点或者小于直波导宽度的光斑，再进入出射端梯形波导，出射端梯形波导经过多模干涉将光束转换为最初的入射模式出射。

在上述技术方案的基础上，所述入射端梯形波导用于产生多模干涉时，通过设计线性梯形波导的长度、直波导的长度，或者设计多段线性级联梯形波导各段长度、宽度、直波导的长度，使光束在直波导的光交叉区域形成聚焦点或者小于直波导宽度的光斑。

在上述技术方案的基础上，所述星形光交叉各通道直波导之间的夹角相等，或者不相等。

在上述技术方案的基础上，所述入射端梯形波导、直波导、出射端梯形波导为条波导或者脊波导。

在上述技术方案的基础上，所述星形光交叉各通道直波导的交汇夹角处视制作工艺精度进行适当填充，填充时的图形采用三角形、多边形或者扇形。

在上述技术方案的基础上，所述入射端梯形波导和出射端梯形波导的结构相同或者不同。

与现有技术相比，本发明的优点如下：