[发明专利]波长与带宽可调光滤波器及调节方法

说明书

本公开提供一种波长与带宽可调光滤波器，包括：微环，通过调节微环的光程，以实现光信号的波长调节；输入波导，与微环连接，将光信号耦合进微环；马赫‑曾德尔干涉器，与微环连接，通过调节马赫‑曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，以实现光信号的带宽调节。本公开还提供了该光滤波器的调节方法，包括：将光信号从输入波导耦合进微环；调节微环的光程，使特定波长的光信号从马赫‑曾德尔干涉器输出；调节马赫‑曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，使特定带宽的光信号从马赫‑曾德尔干涉器输出。本公开提供的光滤波器可实现输出光信号的波长与带宽同时可调，其结构简单，无需复杂工艺即可制造。

技术领域

本公开涉及滤波器技术领域，尤其涉及一种波长与带宽可调光滤波器。

背景技术

随着信息技术的发展，可调谐光滤波器在光通信，光电器件和微波光子学领域具有越来越重要的应用价值。光滤波器是将宽谱范围的光转变在为某个波长处具有特定带宽的光源。而传统的可调谐滤光器不能同时调谐输出波长和带宽，往往只能对波长或带宽进行单独调节。譬如，一般利用法布里-玻罗干涉仪组成的光滤波器，只能对输出波长进行调谐，却很难影响输出波长的带宽。

理论上来讲，法布里-玻罗标准具的两侧如果镀有厚度变化的干涉膜，则可通过调节光斑在法布里-玻罗标准具上的位置来改变输出波长的带宽。再通过叠加法布里-玻罗标准具反射光程的变化实现波长与带宽的同时调谐。但实际上这种调节方式不仅要求法布里-玻罗标准具在至少两个方向上进行移动，还对镀膜的工艺提出了严苛的要求。

另一方面，通过叠加多个光滤波器也能够实现波长与带宽同时调谐。但此方法涉及到多个光滤波器的波长对准以及庞大的控制系统，无法适应现在光电器件小型化、集成化的需求。且整体的制作复杂，成本较高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种波长与带宽可调光滤波器及调节方法，至少解决以上技术问题。

(二)技术方案

本公开的一个方面提供了一种波长与带宽可调光滤波器，包括：微环，通过调节所述微环的光程，以实现光信号的波长调节；输入波导，与所述微环连接，将光信号耦合进所述微环；马赫-曾德尔干涉器，与所述微环连接，通过调节所述马赫-曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，以实现光信号的带宽调节。

可选地，所述波长与带宽可调光滤波器还包括第一调节器，用于调节所述微环的光程。

可选地，所述马赫-曾德尔干涉器由前定向耦合器、两条调制臂、后定向耦合器依次连接组成，其中一条所述调制臂及与之连接的所述前定向耦合臂的一条波导、所述后定向耦合器的一条波导为所述微环的一部分。

可选地，所述波长与带宽可调光滤波器还包括第二调节器，用于调节所述两条调制臂之间的光程差。

可选地，所述第一调节器和所述第二调节器为加热器或电场产生器。

本公开的另一个方面一种波长与带宽可调光滤波器的调节方法，包括：将光信号从所述输入波导耦合进所述微环；调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫-曾德尔干涉器输出；调节所述马赫-曾德尔干涉器的两条调制臂的光程差，使特定带宽的光信号从所述马赫-曾德尔干涉器输出。

可选地，所述调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫-曾德尔干涉器输出包括：通过所述第一调节器改变所述微环的有效折射率，以调节所述微环的光程，使特定波长的光信号从所述马赫-曾德尔干涉器输出。

可选地，所述使特定波长的光信号从所述马赫-曾德尔干涉器输出包括：

选择满足微环谐振条件的特定波长的光信号，将所述特定波长的光信号从所述马赫-曾德尔干涉器输出，其中，所述微环谐振条件为，

L*n_c＝m*λ，