[发明专利]自由光谱区可调谐光滤波器

权利要求书

1.一种光滤波器，其特征在于，包括光波导单元和光开关单元，其中：

光波导单元包括输入光波导、中间光波导、N级光波导及输出光波导，其中：

输入光波导，用于输入待处理的宽带光信号；

中间光波导，与所述输入光波导相邻近，构成一个耦合区，用于将输入光波导输入的宽带光信号中通带内的光信号耦合到所述中间光波导中；

N级光波导，包括N个第一i级光波导和N个第二i级光波导，分别对应与相邻的光开关的两个输出端相连，形成两条并行的光路；其中，0＜i≤N，i和N均为自然数；

输出光波导，与所述中间光波导相邻近，构成一个耦合区，用于将所述中间光波导中的光信号耦合输出；

光开关单元包括输入光开关、N-1个2×2光开关及输出光开关，其中：

输入光开关，为1×2光开关，用于将所述中间光波导内的光信号在传输到第一1级光波导或第二1级光波导之间切换；

N-1个2×2光开关，其输入端分别与对应相邻的第一i级光波导、第二i级光波导的输出端相连，其输出端分别与对应相邻的第一i+1级光波导、第二i+1级光波导的输入端相连；

输出光开关，为2×1光开关，用于与第一N级光波导、第二N级光波导的输出端相连，将第一N级光波导或第二N级光波导输出的光信号切换到所述中间光波导上；

其中，所述中间光波导、N级光波导和光开关单元形成一闭合环形谐振腔，输入光波导耦合输入的通带内的光信号沿所述闭合环形谐振腔逆时针传播，所述闭合环形谐振腔在谐振波长处具有周期性的下载光谱，相邻谐振波长之间的间隔称为自由光谱区；

所述N个第一i级光波导是长度满足一定倍数关系的N段波导，所述N个第二i级光波导是长度相同的N段直波导。

2.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述N个第一i级光波导的长度满足如下关系：各级光波导的长度依次成等比数列，公比为2；且所述中间光波导的长度远小于各级光波导中的最短长度。

3.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述自由光谱区的大小与闭合环形谐振腔的长度成反比，其余结构不变时，当谐振腔的长度扩展为原结构正整数k倍时，对应的自由光谱区大小为原结构的1/k。

4.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述N-1个2×2光开关包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述N-1个2×2光开关为直通状态时，第一输出端和第二输出端分别输出第一输入端和第二输入端的宽带光信号；所述N-1个2×2光开关为交叉状态时，第一输出端和第二输出端分别输出第二输入端和第一输入端的宽带光信号。

5.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述光开关单元的状态切换以及环形谐振腔的中心波长调谐通过热光效应或电光效应来调节。

6.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述输入光开关及输出光开关用于控制宽带光信号在输出端间的通过或阻断。

7.根据权利要求1所述的光滤波器，其特征在于，所述光开关单元及环形谐振腔能够在铌酸锂、硅、二氧化硅、磷化铟或砷化镓平台上通过半导体工艺制作实现。

8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的光滤波器的可重构光分插复用器。

9.一种采用如权利要求1-7任一项所述的光滤波器的光通信设备。