[发明专利]一种面向PON的WDM1r合波器

权利要求书

1.一种面向PON的WDM1r合波器，其特征在于：包括输入波导(1)、连接波导(2)、输出波导(3)、第一光栅滤波器(a1)、第二光栅滤波器(a2)、第三光栅滤波器(a3)、第四光栅滤波器(a4)、第一滤模器(b1)、第二滤模器(b2)和第三滤模器(b3)；输入波导(1)的输出端与第一光栅滤波器(a1)的输入端相连，第一光栅滤波器(a1)的输出端依次经第一滤模器(b1)、第二光栅滤波器(a2)、第二滤模器(b2)、连接波导(2)、第三光栅滤波器(a3)、第三滤模器(b3)和第四光栅滤波器(a4)的输入端相连，第四光栅滤波器(a4)的输出端与输出波导(3)相连；其中第一光栅滤波器(a1)的中心波长为1270nm，第二光栅滤波器(a2)的中心波长为1310nm，第三光栅滤波器(a3)的中心波长为1490nm，第四光栅滤波器(a4)的中心波长为1577nm；

四个光栅滤波器结构类似，每个光栅滤波器均主要由模式解复用器(an1)、多模波导光栅(an2)和输出渐变波导(n08)依次连接构成，n＝1,2,3,4；模式解复用器(an1)包括输入波导(n01)、下载波导(n02)、模式解复用工作区(n03)和输出波导(n04)，输入波导(n01)的输入端连接到当前光栅滤波器之前所连接的滤模器的输出端，输入波导(n01)的输出端和下载波导(n02)的输入端均连接到模式解复用工作区(n03)的一端，模式解复用工作区(n03)另一端连接到输出波导(n04)的输入端，输出波导(n04)输出端连接到多模波导光栅(an2)的输入端，输入波导(n01)的输入端作为模式解复用器的输入端，输出波导(n04)的输出端作为模式解复用器的输出端口，下载波导(n02)的输出端作为模式解复用器的下载端口，同时也是WDM1r合波器的输出波导；

四个光栅滤波器的多模波导光栅(an2)结构主要由前渐变光栅(n05)、反对称多模波导光栅(n06)和后渐变光栅(n07)依次连接而成，其中前渐变光栅(n05)的输入端作为多模波导光栅的输入端，后渐变光栅(n07)的输出端作为多模波导光栅的输出端；

所述的多模波导光栅的反对称多模波导光栅采用切趾光栅结构。

2.根据权利要求1所述的一种面向PON的WDM1r合波器，其特征如下：

所述的输入波导(1)是工作波长为1270nm和1310nm通道信号的输入端口，同时也是1490nm和1577nm通道信号的输出端口，第一输出波导(102)为1270nm通道信号的输出端口，第二输出波导(202)为1310nm通道信号的输出端口，第三输出波导(302)为1490nm通道信号的输入端口，第四输出波导(402)为1577nm通道信号的输入端口；

所述的第一光栅滤波器(a1)、第二光栅滤波器(a2)、第三光栅滤波器(a3)和第四光栅滤波器(a4)的反对称多模波导光栅的中心布拉格波长分别为1270nm、1310nm、1490nm和1577nm，对应的带宽分别为20nm、40nm、20nm和5nm。

3.根据权利要求1所述的一种面向PON的WDM1r合波器，其特征在于：

所述的反对称多模波导光栅(n06)实现TE0模式反向耦合为TE1模式，满足相位匹配条件(n0+n1)/2＝λ/Λ，式中n0为TE0模式的有效折射率，n1为TE1模式有效折射率，λ为布拉格波长，Λ为光栅齿周期。

4.根据权利要求1所述的一种面向PON的WDM1r合波器，其特征在于：

所述的滤模器滤除波导中的高阶横电模，并保留横电基模，具体采用弯曲波导结构。