[发明专利]波分复用器

权利要求书

1.一种波分复用器，其特征在于，包括：

输入光波导，用于输入待处理的包含多个波长的光信号；

马赫曾德尔干涉仪模块，包括：

第一马赫曾德尔干涉仪，

第二马赫曾德尔干涉仪，输入端口与所述第一马赫曾德尔干涉仪的第一输出端口连接；以及

第三马赫曾德尔干涉仪，输入端口与所述第一马赫曾德尔干涉仪的第二输出端口连接；

输出波导模块，包括多个输出光波导；

其中，所述第一马赫曾德尔干涉仪、第二马赫曾德尔干涉仪及第三马赫曾德尔干涉仪均包括第一多模波导和第二多模波导，所述第一多模波导的长度大于所述第二多模波导的长度，所述马赫曾德尔干涉仪模块为二级滤波器级联结构以使包含多个波长的所述光信号发生干涉进而分别从多个所述输出光波导输出，以实现波分复用。

2.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述第一多模波导和所述第二多模波导的长度与所述波分复用器的自由光谱区范围相关，其中，响应于所述第一多模波导和所述第二多模波导的长度的改变，所述第一马赫曾德尔干涉仪、所述第二马赫曾德尔干涉仪及所述第三马赫曾德尔干涉仪的自由光谱区范围的值分别发生变化。

3.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述第一马赫曾德尔干涉仪、第二马赫曾德尔干涉仪及第三马赫曾德尔干涉仪均还包括：

第一相移臂，包括依次连接的第一模式转换器、第二模式转换器和所述第一多模波导，其中，所述光信号在所述第一相移臂中经所述第一模式转换器由基模模式转换为一阶模模式，所述光信号在所述第一相移臂中经所述第二模式转换器由所述一阶模模式转换为所述基模模式，以使所述光信号以所述基模模式在所述第一多模波导中传输；以及

第二相移臂，包括依次连接的第三模式转换器、所述第二多模波导、第四模式转换器，其中，所述光信号在所述第二相移臂中经所述第三模式转换器由所述基模模式转换为所述一阶模模式，以使所述光信号以所述一阶模模式在所述第二多模波导中传输，所述光信号经所述第四模式转换器由所述一阶模模式转换为所述基模模式。

4.根据权利要求3所述的波分复用器，其特征在于，所述第一马赫曾德尔干涉仪、第二马赫曾德尔干涉仪及第三马赫曾德尔干涉仪均还包括：

第一弯曲定向耦合器，通过布线单模波导与所述第一相移臂和所述第二相移臂相连；以及

第二弯曲定向耦合器，通过所述布线单模波导与所述第一相移臂和所述第二相移臂相连；

其中，所述第一弯曲定向耦合器和所述第二弯曲定向耦合器用于使所述光信号合束并发生干涉。

5.根据权利要求4所述的波分复用器，其特征在于，所述第一弯曲定向耦合器和所述第二弯曲定向耦合器均包括两个输入端口、两个同心圆弧结构波导以及两个输出端口，其中所述第一弯曲定向耦合器的两个所述同心圆弧结构波导的弧心与所述第二弯曲定向耦合器的两个所述同心圆弧结构波导的弧心关于水平方向对称，所述第一弯曲定向耦合器和所述第二弯曲定向耦合器的分光比均为50:50，实现工艺容差。

6.根据权利要求4所述的波分复用器，其特征在于，所述第一模式转换器和所述第二模式转换器以所述第一模式转换器和所述第二模式转换器的连接点为中心镜像设置，所述第一模式转换器、所述第二模式转换器、所述第三模式转换器和所述第四模式转换器均包括输入单模波导和输出多模波导，所述输入单模波导和所述输出多模波导形成波导耦合区，所述波导耦合区用于所述光信号的模式转换，其中，所述输入单模波导的宽度与所述布线单模波导的宽度相等，所述输出多模波导与所述第一多模波导和所述第二多模波导的宽度相等。