[发明专利]一种采用狭缝阵列波导的阵列波导光栅

说明书

本发明公开了一种采用狭缝阵列波导的阵列波导光栅，包括顺次设置的输入信道波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导和输出信道波导；输入信道波导与输入平板波导相连，将包含多个波长的信号光送入输入平板波导，然后将信号光分配并耦合进入阵列波导；阵列波导通过输出平板波导连接输出信道波导。阵列波导中每一路波导分别包括顺次设置的矩形波导、第一狭缝波导耦合器、水平狭缝波导、第二狭缝波导耦合器；阵列波导中相邻两路波导之间具有长度差，对传输的信号光进行相位调制；输出平板波导将具有相位差的信号光进行干涉叠加，输出信道波导输出干涉分离后的不同波长的信号光。本发明实现了AWG版图结构的优化设计，并提高了器件的紧凑性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种采用狭缝阵列波导的阵列波导光栅。

背景技术

波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing，WDM)在光通信和集成光学领域有着重要的地位，阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)作为目前综合性能最优的波分复用器件，具有高光谱分辨率、稳定性好、易于片上集成等优点。

为了实现与光源、放大器等的片上集成，对AWG器件结构的紧凑性具有一定要求，但随着AWG分辨率的提高和输出通道数的增加，器件的体积也随之增加，限制了AWG的采用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种采用狭缝阵列波导的阵列波导光栅，以实现AWG版图结构的优化设计，以提高器件的紧凑性。

实现本发明的技术解决方案为：一种采用狭缝阵列波导的阵列波导光栅，包括顺次设置的输入信道波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导和输出信道波导；

输入信道波导与输入平板波导相连，将包含多个波长的信号光送入输入平板波导，输入平板波导将信号光分配并耦合进入阵列波导；所述阵列波导的输出端通过输出平板波导连接输出信道波导。

进一步地，所述阵列波导中每一路波导分别包括顺次设置的矩形波导、第一狭缝波导耦合器、水平狭缝波导、第二狭缝波导耦合器；

阵列波导中相邻两路波导之间具有设定的长度差ΔL，对传输的信号光进行相位调制；输出平板波导用于将阵列波导传输的具有相位差的信号光进行干涉叠加，输出信道波导用于输出干涉分离后的不同波长的信号光。

进一步地，所述输入信道波导与输入平板波导连接处设置有第一锥形耦合结构。

进一步地，所述阵列波导与输入平板波导连接处设置有第二锥形耦合结构。

进一步地，所述阵列波导与输出平板波导连接处设置有第三锥形耦合结构。

进一步地，所述输出信道波导与输出平板波导连接处设置有第四锥形耦合结构。

进一步地，所述第一狭缝波导耦合器用于将矩形阵列波导中的信号光耦合进入水平狭缝波导；所述第二狭缝波导耦合器用于将水平狭缝波导中的信号光耦合进入矩形阵列波导。

进一步地，所述第二狭缝波导耦合器具有锥形耦合结构。

进一步地，所述输入信道波导、输入平板波导、矩形波导、输出平板波导和输出信道波导的波导材料为氮化硅。

进一步地，所述水平狭缝波导中的上、下层折射率区域波导材料为硅，中间狭缝区域波导材料为氮化硅。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)采用狭缝阵列波导，减小了阵列波中的传输损耗；(2)采用狭缝阵列波导，基于狭缝波导对光的强束缚性，减小了弯曲损耗对器件版图设计的影响，使AWG版图设计更加灵活，提高了器件的紧凑性；(3)采用狭缝阵列波导，使相邻阵列波导之间的长度差ΔL减小，进一步提高了器件的紧凑性；(4)采用倒锥形水平狭缝波导耦合器，可实现矩形波导与水平狭缝波导之间的光耦合。

附图说明