[发明专利]基于环形谐振腔的全光双控可调光开关

说明书

本发明提供一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关，克服了目前光开关结构复杂、体积大、难以全光集成及双控、难以连续控制输出光强的问题，该可调光开关包括偏振控制器、光栅、3×3耦合器、两个环形波导、两个可调光衰减器和输出波导，偏振控制器的光输出端连接光栅的光输入端，光栅的光输出端连接3×3耦合器的第一光输入端，第一环形波导分别连接3×3耦合器的第二光输入端、第二光输出端，第二环形波导分别连接3×3耦合器的第三光输入端、第三光输出端，3×3耦合器的第一光输出端连接输出波导的光输入端；本发明结构简单、体积小，实现输出光强的连续调节，且调节两个可调光衰减器的衰减系数都可分别实现输出光强的连续调节。

技术领域

本发明涉及光开关的技术领域，具体涉及一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关。

背景技术

光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作。在光传输系统中，光开关可用于多重监视器、LAN、多光源、探测器、保护以太网的转换等；在光测试系统中，光开关可用于光学设备测试、网络测试、光学传感多点监测等。

依据光开关的不同原理，可将光开关分为几种类型，如：传统机械光开关、微机械光开关、热光开关、液晶光开关、电光开关和声光开关等，有些光开关具有插入损耗低、串扰小、重复性好、与输入光频率无关、价格便宜等优点，在不同场合得到了广泛的应用。

但是，传统的光开关通常结构复杂、体积大，不易做成大型的光开关矩阵，有时还存在回跳抖动和重复性差的问题，特别是，存在非光学器件，不利于光开关的全光集成；控制方式单一，难以实现开关的双控；只有“开”或“关”两种状态，无法实现输出光强的连续控制。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关，其全部由光学器件构成，可实现全光集成，克服了目前光开关结构复杂、体积大、难以全光集成及双控、难以连续控制输出光强的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关，包括偏振控制器、光栅、3×3耦合器、第一环形波导、第一可调光衰减器、输出波导、第二环形波导和第二可调光衰减器，偏振控制器的光输入端为本开关的光输入端，输出波导的光输出端为本开关的光输出端；偏振控制器的光输出端连接光栅的光输入端，光栅的光输出端连接3×3耦合器的第一光输入端，第一环形波导分别连接3×3耦合器的第二光输入端、第二光输出端，第二环形波导分别连接3×3耦合器的第三光输入端、第三光输出端，3×3耦合器的第一光输出端连接输出波导的光输入端；所述的第一可调光衰减器和第二可调光衰减器的衰减系数能够调节；

当第一可调光衰减器的衰减系数最大时，频率为本开关工作频率的光无法通过第一可调光衰减器，当第二可调光衰减器的衰减系数最大时，频率为本开关工作频率的光无法通过第二可调光衰减器；

所述的3×3耦合器、第一环形波导、第一可调光衰减器构成第一环形谐振腔；所述的3×3耦合器、第二环形波导、第二可调光衰减器构成第二环形谐振腔；其中一个环形谐振腔的波导长度是另一个环形谐振腔的波导长度的正整数倍；所述的第一环形谐振腔的谐振频率与第二环形谐振腔的谐振频率相同，均为本开关的工作频率；当第一环形谐振腔、第二环形谐振腔、输出波导通过3×3耦合器发生共同的相互作用时，频率为工作频率的光依次经3×3耦合器、输出波导输出；所述的光栅为窄带宽透射光栅，其透射谱中心频率为本开关的工作频率；分别调节第一可调光衰减器的衰减系数和第二可调光衰减器的衰减系数，能够连续控制输出光强。

本发明还具有如下技术特征：