[发明专利]一种波分复用器

说明书

本申请涉及一种波分复用器，该波分复用器包括多个马赫泽德分光模块；各马赫泽德分光模块包括第一定向耦合器和第二定向耦合器；第一定向耦合器的透过率为预设值，第二定向耦合器的透过率根据各马赫泽德分光模块的透过率设计值确定；针对相邻两个马赫泽德分光模块：其中一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输入端连接；或者；其中一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输入端连接。本申请可以实现马赫泽德分光模块整体的分光性能对工艺误差不敏感，可以解决工艺误差对波分复用器性能的恶化影响。

技术领域

本申请涉及光电半导体技术领域，特别涉及一种波分复用器。

背景技术

随着信息传输需求增加，波分复用器因其信息承载能力强、成本低的优势被越来越多的应用在通信中。光集成平台上实现波分复用器主要有光栅和栅格马赫泽德（MZI，Mach-Zehnder Interferometer）方法。其中，栅格MZI方法相比较光栅，具有损耗低、带宽大的优势，所以被广泛用在波分复用光集成系统中。

MZI结构中的主要光学单元有分光模块和相移单元。目前，定向耦合器（DC，Directional Coupler）因为其损耗低，能实现任意分光比例的优势，被最常用作为MZI结构中的分光模块。然而，由于工艺限制，DC刻槽深度和宽度存在误差，这种误差会导致分光模块的透光率偏离设计值，造成最终波分复用器的性能恶化。

发明内容

本申请实施例提供了一种波分复用器，可以解决现有工艺误差对波分复用器性能的恶化影响。

一方面，本申请实施例提供了一种波分复用器，包括多个马赫泽德分光模块；多个马赫泽德分光模块中相邻两个马赫泽德分光模块之间通过光波导连接；

多个马赫泽德分光模块中各马赫泽德分光模块包括第一定向耦合器和第二定向耦合器；第一定向耦合器的透过率为预设值，第二定向耦合器的透过率根据各马赫泽德分光模块的透过率设计值确定；

针对相邻两个马赫泽德分光模块：其中一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输入端连接；或者；其中一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输入端连接。

可选的，预设值的范围为0.9~1。

可选的，第二定向耦合器的透过率根据下述公式确定：

k_i2=sin(π/2-asin(k_i) )

其中，k_i2表示第二定向耦合器的透过率；k_i表示马赫泽德分光模块的透过率；asin(·)表示反正弦函数。

可选的，第一定向耦合器和第二定向耦合器之间设有相移单元；

相移单元对应的相移量的范围为 0~π。

可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.495~0.505；

第二定向耦合器的透过率的范围为0.4~0.6；

相移量的范围为π/3.3~π/2.9。

可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.275~0.285；

第二定向耦合器的透过率的范围为0.62~0.82；

相移量的范围为π/3.05~π/2.65。

可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.03~0.13；

第二定向耦合器的透过率的范围为0.82~1；

相移量的范围为π/2.75~π/2.35。

可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.15~0.25；

第二定向耦合器的透过率的范围为0.7~0.9；