專利名稱：3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陣列波導(dǎo)光柵(AWG)器件，特別是指一種3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法。
背景技術(shù)：
普通陣列波導(dǎo)光柵輸出譜為高斯型分布，帶寬較窄，在光網(wǎng)絡(luò)中，高斯型輸出譜對激光器和探測器的要求苛刻，為放寬對激光器和探測器的要求，陣列波導(dǎo)光柵的輸出譜應(yīng)是平坦化的。
目前國際上對陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法有在陣列波導(dǎo)光柵的輸入波導(dǎo)末端使用多模干涉儀(MMI)、陣列波導(dǎo)采用兩組長度差不同的陣列波導(dǎo)交叉排列、多羅蘭圓設(shè)計(見文獻(xiàn)[1]M.Kohtoku，H.Takahashi，T.Kitoh，T.Shibata，Y.Inoue and Y.Hibino，“Low-loss flat-top passbandarrayed waveguide gratings realized by first-order modeassistance method，”Electron.Lett.2002，38(15)，792-794.[2]K.Okamo to and A.Sugita，“Flatspectral response arrayed-waveguide grating multiplexerwith parabolic waveguide horns，”Electron.Lett.1996，32(18)1661-1662.[3]M.R.Amersfoort，J.B.D.Soole，H.P.LeBlanc，N.C.Andreadakis，A.Rajhel and C.Caneau，“Passband broadening ofintegrated arrayed waveguide filters using multimodeintergerence couplers，”Electron.Lett.1996，32(5)，449-451.[4]A.Rigny，A.Bruno and H.Sik，“Multigrating method for flattened spectral responsewavelength multi/demultiplexer，”Electron.Lett.volume，1997，33(20)1701-1702.[5]Y.P.Ho，H.Li，and Y.J.Chen，“FlatChannel-Passband-Wavelength Multiplexing andDemultiplexing Devices by Multiple-Rowland-CircleDesign，”IEEE Photonics Technology Letters，1997，9(3)342-344)。而采用在輸入波導(dǎo)的末端加入3dB耦合波導(dǎo)，實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出譜的平坦化，在國際上還沒有報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵(AWG)輸出響應(yīng)平坦化的方法。關(guān)鍵在于采用在陣列波導(dǎo)光柵(AWG)的輸入波導(dǎo)末端加入一3dB耦合波導(dǎo)，使輸入波形由高斯型變?yōu)殡p峰狀，雙峰狀輸入波在輸出平板波導(dǎo)的成像仍為雙峰狀，這一波形與輸出波導(dǎo)的本征模卷積分即可實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵(AWG)輸出譜的平坦化。
本發(fā)明是通過下面方法實現(xiàn)的本發(fā)明一種3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1取一陣列波導(dǎo)光柵；步驟2在陣列波導(dǎo)光柵的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)，該3dB耦合波導(dǎo)與陣列波導(dǎo)光柵中的輸入波導(dǎo)構(gòu)成3dB耦合器，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵的輸出譜平坦化。
其中陣列波導(dǎo)光柵的波導(dǎo)材料是硅基二氧化硅、SOI、InP或低損耗的聚合物。
其中陣列波導(dǎo)光柵100包括依次連接的輸入波導(dǎo)、輸入平板波導(dǎo)、陣列波導(dǎo)、輸出平板波導(dǎo)及輸出波導(dǎo)。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實施例及附圖詳細(xì)說明如后，其中圖1-1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1-2是3dB耦合器的示意圖。
圖2-1是沒有3dB耦合波導(dǎo)陣列波導(dǎo)光柵的模擬譜。
圖2-2是有3dB耦合波導(dǎo)陣列波導(dǎo)光柵的模擬譜。
具體實施例方式
請參閱圖1-1圖1-2，本發(fā)明一種3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法，包括如下步驟步驟1取一陣列波導(dǎo)光柵100，該陣列波導(dǎo)光柵100的波導(dǎo)材料是硅基二氧化硅、SOI、InP或低損耗的聚合物；其中陣列波導(dǎo)光柵100包括依次連接的輸入波導(dǎo)10、輸入平板波導(dǎo)11、陣列波導(dǎo)12、輸出平板波導(dǎo)13及輸出波導(dǎo)14；步驟2在陣列波導(dǎo)光柵100的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)15，該3dB耦合波導(dǎo)15與陣列波導(dǎo)光柵100中的輸入波導(dǎo)10構(gòu)成3dB耦合器，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵100的輸出譜平坦化。
實例1、請參閱圖1-1，取一陣列波導(dǎo)光柵100，該陣列波導(dǎo)光柵100的波導(dǎo)材料是硅基二氧化硅；其中陣列波導(dǎo)光柵100包括依次連接的輸入波導(dǎo)10、輸入平板波導(dǎo)11、陣列波導(dǎo)12、輸出平板波導(dǎo)13及輸出波導(dǎo)14；在陣列波導(dǎo)光柵100的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)15，3dB耦合波導(dǎo)15與輸入波導(dǎo)10的間距W及長度L由硅基二氧化硅波導(dǎo)的折射率差確定，該3dB耦合波導(dǎo)15與陣列波導(dǎo)光柵100中的輸入波導(dǎo)10構(gòu)成3dB耦合器，如圖1-2所示，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵100的輸出譜平坦化。
2、請參閱圖1-1，取一陣列波導(dǎo)光柵100，該陣列波導(dǎo)光柵100的波導(dǎo)材料是SOI；其中陣列波導(dǎo)光柵100包括依次連接的輸入波導(dǎo)10、輸入平板波導(dǎo)11、陣列波導(dǎo)12、輸出平板波導(dǎo)13及輸出波導(dǎo)14；在陣列波導(dǎo)光柵100的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)15，3dB耦合波導(dǎo)15與輸入波導(dǎo)10的間距W及長度L由SOI波導(dǎo)的折射率差確定，該3dB耦合波導(dǎo)15與陣列波導(dǎo)光柵100中的輸入波導(dǎo)10構(gòu)成3dB耦合器，如圖1-2所示，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵100的輸出譜平坦化。
3、請參閱圖1-1，取一陣列波導(dǎo)光柵100，該陣列波導(dǎo)光柵100的波導(dǎo)材料是InP；其中陣列波導(dǎo)光柵100包括依次連接的輸入波導(dǎo)10、輸入平板波導(dǎo)11、陣列波導(dǎo)12、輸出平板波導(dǎo)13及輸出波導(dǎo)14；在陣列波導(dǎo)光柵100的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)15，3dB耦合波導(dǎo)15與輸入波導(dǎo)10的間距W及長度L由InP波導(dǎo)的折射率差確定，該3dB耦合波導(dǎo)15與陣列波導(dǎo)光柵100中的輸入波導(dǎo)10構(gòu)成3dB耦合器，如圖1-2所示，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵100的輸出譜平坦化。
4、請參閱圖1-1，取一陣列波導(dǎo)光柵100，該陣列波導(dǎo)光柵100的波導(dǎo)材料是低損耗聚合物；其中陣列波導(dǎo)光柵100包括依次連接的輸入波導(dǎo)10、輸入平板波導(dǎo)11、陣列波導(dǎo)12、輸出平板波導(dǎo)13及輸出波導(dǎo)14；在陣列波導(dǎo)光柵100的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)15，3dB耦合波導(dǎo)15與輸入波導(dǎo)10的間距W及長度L由低損耗聚合物波導(dǎo)的折射率差確定，該3dB耦合波導(dǎo)15與陣列波導(dǎo)光柵100中的輸入波導(dǎo)10構(gòu)成3dB耦合器，如圖1-2所示，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵100的輸出譜平坦化。
該方法的示意圖如圖1，通過在輸入波導(dǎo)末端加入3dB耦合波導(dǎo)，使輸入波形呈雙峰狀，在輸出平板波導(dǎo)成像后與輸出波導(dǎo)的本征模卷積可實現(xiàn)平坦化輸出波形。圖2為沒有和有3dB耦合波導(dǎo)的陣列波導(dǎo)光柵輸出譜比較圖，從圖中看出3dB耦合波導(dǎo)的存在可實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵的平坦化，方法可行。
權(quán)利要求
1.一種3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1取一陣列波導(dǎo)光柵；步驟2在陣列波導(dǎo)光柵的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)，該3dB耦合波導(dǎo)與陣列波導(dǎo)光柵中的輸入波導(dǎo)構(gòu)成3dB耦合器，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵的輸出譜平坦化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法，其特征在于，其中陣列波導(dǎo)光柵的波導(dǎo)材料是硅基二氧化硅、SOI、InP或低損耗的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法，其特征在于，其中陣列波導(dǎo)光柵100包括依次連接的輸入波導(dǎo)、輸入平板波導(dǎo)、陣列波導(dǎo)、輸出平板波導(dǎo)及輸出波導(dǎo)。
全文摘要
一種3dB耦合波導(dǎo)實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵輸出平坦化的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1取一陣列波導(dǎo)光柵；步驟2在陣列波導(dǎo)光柵的輸入端的末端加入一3dB耦合波導(dǎo)，該3dB耦合波導(dǎo)與陣列波導(dǎo)光柵中的輸入波導(dǎo)構(gòu)成3dB耦合器，從而實現(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵的輸出譜平坦化。
文檔編號G02B6/124GK1979237SQ20051012624
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者安俊明, 李建光, 王紅杰, 吳遠(yuǎn)大, 胡雄偉 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所