專利名稱：可調(diào)諧的光濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序和根據(jù)權(quán)利要求8前序的濾波器設(shè)備，并且還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求17前序的方法。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域已知許多不同的方法，通過這些方法可以進一步增加現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的容量。一種方法是使用所謂的波分復(fù)用技術(shù)(WDM)來改善光網(wǎng)絡(luò)中光纖上可以被開發(fā)的可用帶寬的范圍。
在光網(wǎng)絡(luò)中波長還可以被使用作為一個信息地址，那就是說，信息可以被復(fù)用在許多信道上并且在網(wǎng)絡(luò)中這些信道可以被單獨地對待。同時還想要重新分布光網(wǎng)絡(luò)中的通信量。例如為了減少一個光接收機(檢測器)的即時上行串音可能需要進行濾波?？赡苄枰粋€可調(diào)諧濾波器來使實現(xiàn)光檢測信道的選擇。
根據(jù)現(xiàn)在技術(shù)觀點的可調(diào)諧濾波器通常有一個或多個下列缺點。
關(guān)于想要的信道有相對高的損耗，而其它信道有差的抑制。
在設(shè)備中的反射，它可能成為傳輸系統(tǒng)總體上的一個問題。
一種極端尖銳的濾波分布(非系統(tǒng)友好的)。
昂貴的設(shè)備只可能在窄的波長帶之上進行調(diào)諧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是至少減少這些問題。
按照本發(fā)明的第一方面，利用根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求8的一種濾波器設(shè)備來實現(xiàn)此目的。
按照本發(fā)明的第二方面，利用一種根據(jù)權(quán)利要求17的方法來實現(xiàn)該目的。
由本發(fā)明提供的一個優(yōu)點是當(dāng)用已知技術(shù)的觀點來看時它改善了關(guān)于串音等等的性能。
根據(jù)權(quán)利要求7和權(quán)利要求16由本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的一個優(yōu)點存在于使調(diào)諧在一個相對寬的波長范圍之上被實現(xiàn)。
因此，這些和其它優(yōu)點將變得更加顯而易見，現(xiàn)在將參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例以及參考附圖來描述本發(fā)明。
附圖簡要說明

圖1說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的實施例。
圖2說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。
圖3說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。
圖4仍然說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。
圖5說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。
圖6仍然說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。
圖7仍然說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。
圖8仍然說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。
最佳實施例的說明圖1說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器1A的實施例。該說明的實施例包括可調(diào)諧濾波器1A，四個波長選擇分插(add-drop)元件10、12、14和16以及四個on-off開關(guān)(on-off switch)20、22、24和26。這個實施例的分插元件由所謂的MMIBg結(jié)構(gòu)(多模式干涉布拉格光柵)組成；參見T.Augustsson的″布拉格Grating-Assisted MMI Coupler forAdd-Drop Multiplexing″(用于分插多路復(fù)用的布拉格光柵輔助的MMI耦合器)，J.Lightwave Technol第16(8)卷，第1517-1522頁，1998年8月。此類結(jié)構(gòu)包括布置在MMI波導(dǎo)210、220、240和260中的布拉格光柵110、120、140和160。布拉格光柵110、120、140和160可以被安排在各自的MMI波導(dǎo)210、220、240和260中，以便于它們的中心線與各自的MMI波導(dǎo)210、220、240和260的中心線相重合。每個分插元件分出一個特定波長并發(fā)送剩余的波長。各種分插元件10、12、14和16分出不同的波長λi。分插元件10分出波長λ1，分插元件12分出波長λ2，分插元件14分出波長λ3且分插元件16分出波長λ4。
把一個輸入和一個輸出提供在各自的分插元件10、12、14和16的兩個短側(cè)。把on-off開關(guān)20、22、24和26提供在該輸入和輸出之間的第二個這樣的短側(cè)上。當(dāng)幾個on-off開關(guān)串聯(lián)安排時信道抑制被改善。雖然原則上無論什么的任何光on-off開關(guān)都可以被使用，但是這個實施例中的on-off開關(guān)20、22、24和26是一種基于MMIMZI的on-off開關(guān)。每個開關(guān)包括兩個MMI波導(dǎo)41、42；43、44；45、46；47和48，它們被耦合到各自所謂的馬赫-曾德波導(dǎo)51、52；53、54；55、56；57和58上。馬赫-曾德波導(dǎo)51、53、55和57其中之一包括一個相位控制元件30、32、34和36。該相位控制元件可以被熱光地控制。也可以把相位控制元件提供于兩個馬赫-曾德波導(dǎo)51、52；53、54；55、56；57和58中。
假定Q數(shù)目的的波長信道被耦合到第一分插元件10第一側(cè)上的輸入。同時假定波長信道λ1、λ2、λ3和λ4被表示在這些波長信道之中，這些波長是能夠被各自的分插元件10、12、14和16通過各自的反射光柵110、120、140和160分出的波長。當(dāng)這Q數(shù)目的的波長信道到達分插元件10中的布拉格光柵時，波長λ1將被分出而剩余的Q-1數(shù)目的波長信道還通過分插元件10而被發(fā)送。把分出的波長信道λ1輸入到布置在第一分插元件和第二分插元件之間的連接波導(dǎo)62上。把發(fā)送波長信道輸出在第一分插元件10的另一側(cè)上的輸出上。通過連接波導(dǎo)63把第二分插元件和第三個分插元件連接在一起，而通過連接波導(dǎo)64把第三個分插元件和第四個分插元件相互連接。
然后，通過分插元件10發(fā)送的這Q-1數(shù)目的波長信道經(jīng)過on-off開關(guān)20。把輸入到on-off開關(guān)20中的第一MMI波導(dǎo)41上的波長信道強度相等地進行分割并將其輸出在馬赫-曾德波導(dǎo)51和52上。提供在馬赫-曾德波導(dǎo)51之一中的相位控制元件30能夠改變波導(dǎo)信道的相位。當(dāng)波導(dǎo)信道到達第二MMI波導(dǎo)42時，在馬赫-曾德波導(dǎo)51和52與MMI波導(dǎo)42之間接口處的相對相位分配將確定是否波長信道將被耦合到on-off開關(guān)與該分插元件之間的連接波導(dǎo)。
當(dāng)開關(guān)20在關(guān)閉模式(off-mode)中時，該波長信道將不被耦合到MMI波導(dǎo)42的輸出。如果on-off開關(guān)20在開啟模式(on-mode)，則這Q-1數(shù)目的波長信道將相對未受干涉地經(jīng)過on-off開關(guān)20并將通過第一分插元件10的另外一側(cè)上的輸入而被輸入。這些波長信道通過分插元件10被發(fā)送并在所述元件的第一側(cè)上提供的輸出上被集中。
通過一個連接波導(dǎo)把反射的波長信道λ1可能和剩余的Q-1數(shù)目的波長信道從第一分插元件10的第一側(cè)上的輸出連接到第二分插元件12的第一側(cè)上輸入。
在說明實施例中，當(dāng)on-off開關(guān)20在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)22、24和26在開啟模式中時，λ1可以被濾出。當(dāng)on-off開關(guān)22在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)20、24和26在開啟模式中時，λ2可以被濾出。當(dāng)on-off開關(guān)24在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)20、22和26在開啟模式中時，λ3可以被濾出。當(dāng)on-off開關(guān)26在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)20、22和24在開啟模式中時，λ4被濾出。
在提供在各自的布拉格光柵結(jié)構(gòu)110、120、140和160上的一個熱元件的幫助下能夠進行微調(diào)，比如提供一個嚴(yán)格連續(xù)的可調(diào)諧濾波器。此方法還可以被應(yīng)用來實現(xiàn)一個寬范圍內(nèi)的調(diào)諧并因此來提供一個濾波器，該濾波器可相對于其中大量信道在工作中的系統(tǒng)而被使用。
圖2說明了本發(fā)明的在此參考符號被定為1B的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。在該說明實施例中，可調(diào)諧濾波器1B包括四個波長選擇分插元件10、12、14和16以及四個on-off開關(guān)20、22、24和26。在這個實施例中，分插元件10、12、14和16由所謂的布拉格光柵輔助的MMIMZI結(jié)構(gòu)(多模式干涉馬赫-曾德干涉儀)組成；參見J.Albert等人的″Low-Loss Planar Lightwave Circuit OADM with High Isolation andNo Polarization Dependence″(具有高絕緣且無極化相關(guān)性的低損耗平面光波電路OADM)，IEEE PHOTONICS TECHNOLOGYLETTERS，第11卷，No.3，1999年3月，第346-348頁。這個實施例不同于其中分插元件包括MMIBg結(jié)構(gòu)(多模式干涉布拉格光柵)的圖1實施例。在布拉格光柵輔助的MMIMZI結(jié)構(gòu)的情況下，這里包括布置在馬赫-曾德波導(dǎo)112、114、122、124、142、144、162和164中的布拉格光柵110、120、140和160，其中馬赫-曾德波導(dǎo)112、114、122、124、142、144、162和164被安排在MMI波導(dǎo)210、215；220、225；240、245之間及260和265之間。在各自馬赫-曾德波導(dǎo)中的布拉格光柵110、120、140和160最好被安排以使來自各自布拉格光柵110、120、140或160的MMI波導(dǎo)210、215、220、225、240、245、260或265其中之一的波長將等于包括在布拉格光柵輔助的MMIMZI結(jié)構(gòu)中的馬赫-曾德波導(dǎo)112、114；122、124；142、144和162與164。布拉格光柵110、120、140和160實際上是布置在兩個馬赫-曾德波導(dǎo)中兩個分開的光柵，它們已被圖示作為單個布拉格光柵110、120、140和160以便更清楚地表示出布拉格光柵將最好與MMI波導(dǎo)210、215、220、225、240、245、260或265之一等距地間隔開。每個分插元件10、12、14和16分出一個特定波長到連接波導(dǎo)62、63和64并且發(fā)送剩余波長。各種分插元件10、12、14和16分出不同的波長λi。分插元件10分出波長λ1，分插元件12分出波長λ2，分插元件14分出波長λ3且分插元件16分出波長λ4。
把一個輸入和一個輸出提供在分別的分插元件10、12、14和16的兩個短側(cè)。把on-off開關(guān)20、22、24和26安排在另外一個這樣的短側(cè)上的輸入和輸出之間。在這個實施例中，on-off開關(guān)是一個基于MMIMZI的on-off開關(guān)。可以相互繼續(xù)地安排多個on-off開關(guān)。原則上可以使用無論什么的任何光on-off開關(guān)。這個開關(guān)包括兩個MMI波導(dǎo)41、42、43、44、45、46、47和48，它們和所謂的馬赫-曾德波導(dǎo)51、52、53、54、55、56、57和58耦合一起。各個馬赫-曾德波導(dǎo)51、53、55和57包括一個相位控制元件30、32、34和36。
假定Q數(shù)目的的波長信道被耦合到第一分插元件10的第一側(cè)上的輸入。進一步假定波長信道λ1、λ2、λ3和λ4被表示在這些波長信道之中并且是能夠被各自的分插元件10、12、14和16分出的波長。當(dāng)這Q數(shù)目的波長信道到達分插元件10中的布拉格光柵110時，波長λ1被分出而剩余的Q-1數(shù)目的波長信道還通過插入該分出元件而被發(fā)送。把分出的波長信道λ1耦合到提供在第一分插元件和第二分插元件之間的連接波導(dǎo)62。把發(fā)送的波長信道耦合到第一分插元件10的另一側(cè)上的輸出上。這些波長信道然后通過on-off開關(guān)。通過連接波導(dǎo)63把第二分插元件和第三個分插元件連接在一起，而通過連接波導(dǎo)64把第三個分插元件和第四個分插元件相互連接。
把輸入到on-off開關(guān)20中的第一MMI波導(dǎo)41上的波長信道就強度相等地進行分割并將其輸出在兩個馬赫-曾德波導(dǎo)51和52上。提供在馬赫-曾德波導(dǎo)51、52之一中的相位控制元件30能夠改變波長信道的相位。其它馬赫-曾德波導(dǎo)也可以包括一個相位控制元件。當(dāng)波導(dǎo)信道到達第二MMI波導(dǎo)42時，在馬赫-曾德波導(dǎo)51和52與MMI波導(dǎo)42之間的接口中的相對相位分配將確定連接波導(dǎo)是不是將被耦合到該分插元件上。
如果on-off開關(guān)20在關(guān)閉模式中時，該波長信道不能被耦合到MMI波導(dǎo)42的輸出。如果on-off開關(guān)20在開啟模式中，則這Q-1數(shù)目的波長信道將相對未受干擾地經(jīng)過on-off開關(guān)20并將通過第一分插元件10的另外一側(cè)上的輸入而被輸入。這些波長信道通過該分插元件被發(fā)送并且被輸出在所述元件的第一側(cè)上提供的輸出上。
被分出的波長信道λ1以及可能還有剩余的Q-1數(shù)目的波長信道通過一個連接波導(dǎo)從第一分插元件10的第一側(cè)上的輸出耦合到第二分插元件20的第一側(cè)上的輸入上。
在所說明的實施例中，當(dāng)on-off開關(guān)20在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)22、24和26在開啟模式中時，λ1可以被濾出。當(dāng)on-off開關(guān)22在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)20、24和26在開啟模式中時，λ2可以被濾出。當(dāng)on-off開關(guān)24在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)20、22和26在開啟模式中時，λ3可以被濾出。當(dāng)on-off開關(guān)26在關(guān)閉模式中而剩余的on-off開關(guān)20、22和24在開啟模式中時，λ4被濾出。
基于MMIMZI的分插元件10、12、14和16包括能夠為處理不完整性進行調(diào)整的微調(diào)元件116、118、126、128、146、148、166和168。把一個微調(diào)元件提供在分插元件中的每一馬赫-曾德波導(dǎo)中。
圖3說明了本發(fā)明的在此參考符號被定為1C的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。該濾波器包括用于濾出一個特定波長信道的兩個設(shè)備。第一設(shè)備包括兩個布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀10和12。第一布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀10包括第一MMI波導(dǎo)215、第二MMI波導(dǎo)210，第一馬赫-曾德波導(dǎo)112、第二馬赫-曾德波導(dǎo)114、布拉格光柵110、第一調(diào)整器116和第二調(diào)整器118。第一和第二MMI波導(dǎo)215和210通過所述第一和第二馬赫-曾德波導(dǎo)112和114相互連接。第一和第二馬赫-曾德波導(dǎo)112和114包括所述布拉格光柵110和所述調(diào)整器元件116和118。布拉格光柵110實際上包括安排在兩個馬赫-曾德波導(dǎo)中的兩個分開的光柵——雖然它們已經(jīng)被表示為單個布拉格光柵110以便于明確它們最好與MMI波導(dǎo)之一隔開。一個輸入和一個輸出被提供在第一MMI波導(dǎo)215的第一側(cè)上。把馬赫-曾德波導(dǎo)112和114提供在第一MMI波導(dǎo)215的第二側(cè)上。馬赫-曾德波導(dǎo)112和114還被提供在第二MMI波導(dǎo)的第一側(cè)上。把一個輸出提供在所述MMI波導(dǎo)的第二側(cè)上。
第一馬赫-曾德干涉儀10連接到第二馬赫-曾德干涉儀12，第二馬赫-曾德干涉儀12包括第一MMI波導(dǎo)225、第二MMI波導(dǎo)220、第一馬赫-曾德122、第二馬赫-曾德波導(dǎo)124、布拉格光柵120、第一調(diào)整器元件126和第二調(diào)整器元件128，并且，它類似于第一馬赫-曾德干涉儀10的結(jié)構(gòu)。通過一個連接波導(dǎo)60把第一馬赫-曾德干涉儀10中的第二MMI波導(dǎo)210的第二側(cè)上的輸出連接到第二馬赫-曾德干涉儀12中的第二MMI波導(dǎo)220的第二側(cè)上的第一輸入。通過一個連接波導(dǎo)62(它具有在其中提供的一個on-off開關(guān)20)把屬于第一馬赫-曾德干涉儀10的第一MMI波導(dǎo)215第一側(cè)上的輸出連接到屬于第二馬赫-曾德干涉儀12的MMI波導(dǎo)225第一側(cè)上的第一輸入。
第一和第二馬赫-曾德干涉儀中的布拉格光柵110和120反射同一波長信道并發(fā)送剩余波長信道。把在前所述包括馬赫-曾德干涉儀10和12的用于濾出一個特定波長的第一設(shè)備連接到用于濾出另一特定波長的第二設(shè)備。
此第二設(shè)備包括兩個布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀14和16.第三布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀14包括第一MMI波導(dǎo)245、第二MMI波導(dǎo)240、第一馬赫-曾德波導(dǎo)142、第二馬赫-曾德波導(dǎo)144、布拉格光柵140、第一調(diào)整器元件146和第二調(diào)整器元件148。通過所述第一和第二馬赫-曾德波導(dǎo)142和144把第一和第二MMI波導(dǎo)245和240相互連接。第一和第二馬赫-曾德波導(dǎo)142和144包括所述布拉格光柵140和所述調(diào)整器元件146和148。布拉格光柵140實際上是安排在兩個馬赫-曾德波導(dǎo)中的兩個分開的光柵——雖然它們已經(jīng)被說明為單個布拉格光柵140以便于明確它們最好與MMI波導(dǎo)240或245之一等距安排。把一個輸入和一個輸出提供在第一MMI波導(dǎo)245的第一側(cè)上。把馬赫-曾德142和144提供在所述第一波導(dǎo)245的第二側(cè)上。把馬赫-曾德112和114安排在第二MMI波導(dǎo)的第一側(cè)上。把一個輸出提供在所述MMI波導(dǎo)的第二側(cè)上。
第三馬赫-曾德干涉儀14連接到第四馬赫-曾德干涉儀16上，第四馬赫-曾德干涉儀16包括第一MMI波導(dǎo)265、第二MMI波導(dǎo)260、第一馬赫-曾德波導(dǎo)162、第二馬赫-曾德波導(dǎo)164、布拉格光柵160、第一調(diào)整器元件166和第二調(diào)整器元件168，并且用與第三馬赫-曾德干涉儀14相同的方式被構(gòu)造。通過一個連接波導(dǎo)61把第三馬赫-曾德干涉儀14中的第二MMI波導(dǎo)240第二側(cè)上的輸出連接到第四馬赫-曾德干涉儀16中的第二MMI波導(dǎo)260第二側(cè)上的第一輸入。通過一個連接波導(dǎo)64把屬于第三馬赫-曾德干涉儀14的第一MMI波導(dǎo)245第一側(cè)上的輸出連接到第四馬赫-曾德干涉儀16的MMI波導(dǎo)265第一側(cè)上的第一輸入。把一個on-off開關(guān)22提供于所述連接波導(dǎo)中。
通過在第二馬赫-曾德干涉儀12中的第一MMI波導(dǎo)第一側(cè)上的輸出與第三馬赫-曾德干涉儀14中的第一MMI波導(dǎo)第一側(cè)上提供的輸入之間提供的一個連接波導(dǎo)63把用于濾出一個特定波長的第一設(shè)備連接到用于濾出另一特定波長的第二設(shè)備。
因為在本說明實施例中用于濾出一個特定波長的兩個設(shè)備已經(jīng)被級聯(lián)，所以從Q數(shù)目的的波長信道中濾出兩個波長信道是可能的。應(yīng)該理解，應(yīng)該從Q數(shù)目的的可能的信道中濾出N個波長信道，該系統(tǒng)將包括級聯(lián)的用于濾出一個特定波長信道的N個設(shè)備。
假定把Q數(shù)目的的波長信道耦合到波長選擇濾波器1C的輸入。這些波長信道將通過第一馬赫-曾德干涉儀10中的第一MMI波導(dǎo)215被發(fā)送然后被輸出在兩個馬赫-曾德波導(dǎo)112和114上。波長信道λ1將被布拉格光柵110反射，而剩余的Q-1數(shù)目的波長信道將通過馬赫-曾德波導(dǎo)112和114來發(fā)送。然后把這些Q-1數(shù)目的波長信道輸入到第一馬赫-曾德干涉儀10中的第二MMI波導(dǎo)210中。通過連接波導(dǎo)60可以把通過所述MMI波導(dǎo)發(fā)送的波長信道切換到第二馬赫-曾德干涉儀12中的第二MMI波導(dǎo)。所述波長信道將通過整個第二馬赫-曾德干涉儀12被發(fā)送并且被輸入在用于濾出一個特定波長信道的第一和第二設(shè)備之間的連接波導(dǎo)63上。
在所述波長信道λ1已經(jīng)被布拉格光柵110反射之后，這些通過馬赫-曾德波導(dǎo)112和114以及通過MMI波導(dǎo)215被發(fā)送回去。所述波長信道λ1然后被輸入在連接波導(dǎo)62上。該連接波導(dǎo)包括所述on-off開關(guān)20，其可以在開啟模式或者關(guān)閉模式中。如果on-off開關(guān)在開啟模式中，則波長信道將相對未受干擾地通過此開關(guān)被發(fā)送。如果開關(guān)改為在它的關(guān)閉模式中，所述波長信道λ1將被濾出。
如果開關(guān)為開啟模式，則它將通過波長信道并且被輸入到第二馬赫-曾德干涉儀12中。波長信道λ1將被布拉格光柵120反射在所述馬赫-曾德干涉儀中，正如布置在第一馬赫-曾德干涉儀10中的布拉格光柵110一樣，所述光柵反射同一波長信道。在已經(jīng)被所述光柵反射之后，波長信道λ1通過馬赫-曾德干涉儀12被發(fā)送回來并被輸出在連接用于濾出一個特定波長信道的第一與第二設(shè)備的連接波導(dǎo)63上。
然后把這Q-1數(shù)目的波長信道以及可能波長信道λ1發(fā)送到屬于用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備的MMI波導(dǎo)245中。此設(shè)備能夠濾出第二波長信道λ2。該過程與上述相同，只是區(qū)別在布拉格光柵140和160反射波長λ2，而不是布拉格光柵110和120所反射的波長λ1。所述波長可以在安排在連接波導(dǎo)64中的on-off開關(guān)22中被濾出，通過連接波導(dǎo)64只有波長信道λ2可通過。
至少Q(mào)-2個波長信道將被輸出在可調(diào)諧濾波器1C的輸出上。
圖4說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器1D的另外一個實施例。該濾波器包括用于濾出一個特定波長信道的兩個設(shè)備。
第一這樣的設(shè)備包括兩個MMIBg(多模式干涉布拉格光柵)10和12。第二這樣的設(shè)備包括兩個第二MMIBg14和16。一個MMIBg10、12、14和16包括在其中安排了一個布拉格光柵110、120、140和160的一個MMI波導(dǎo)210、220、240和260。
把一個輸入和一個輸出提供在第一MMIBg10的第一側(cè)上。把一個輸出提供在第一MMIBg10的第二側(cè)上。把一個輸入和一個輸出提供在第二MMIBg12的第一側(cè)上。把一個輸入提供在第二MMIBg12的第二側(cè)上。通過一個連接波導(dǎo)60把第一MMIBg10第二側(cè)上的輸出連接到第二MMIBg12第二側(cè)上的輸入上。通過一個連接波導(dǎo)62把第一MMIBg10第一側(cè)上的輸出連接到第二MMIBg12第一側(cè)上的輸入上。此連接波導(dǎo)包括一個on-off開關(guān)20。
把一個輸入和一個輸出提供在第三MMIBg14的第一側(cè)上。把一個輸出提供在第三MMIBg14的第二側(cè)上。把一個輸入和一個輸出提供在第四MMIBg16的第一側(cè)上。把一個輸入提供在第四MMIBg16的第二側(cè)上。通過一個中間波導(dǎo)61把第三MMIBg14第二側(cè)上的輸出連接到第四MMIBg16第二側(cè)上的輸入上。通過一個連接波導(dǎo)64把第三MMIBg14第一側(cè)上的輸出連接到第四MMIBg16第一側(cè)上的輸入上。把一個on-off開關(guān)22提供在該連接波導(dǎo)中。
通過在第二MMIBg12第一側(cè)上的輸出與第三MMIBg14第一側(cè)上的輸入之間提供的一個連接波導(dǎo)63把用于濾出一個特定波長信道的第一和第二設(shè)備相互連接。
假定Q數(shù)目的的波長信道被輸入在波長選擇濾波器1D的輸入上。波長信道λ1然后將被安排在第一MMIBg10中的布拉格光柵110反射，而剩余的Q-1數(shù)目的波長信道將通過所述MMIBg10來發(fā)送。然后通過連接波導(dǎo)60把這Q-1數(shù)目的波長信道輸入到第二MMIBg12。這些波長信道通過所述MMIBg12被發(fā)送然后通過連接波導(dǎo)63被轉(zhuǎn)發(fā)到用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備。
接著被MMIBg10中的布拉格光柵110反射之后，所述波長信道λ1將通過MMIBg10被傳送回來。該波長信道λ1然后被輸入在連接波導(dǎo)62上。該連接波導(dǎo)包括所述on-off開關(guān)20，其可以在開啟模式或者關(guān)閉模式中。如果開關(guān)在它的開啟模式中，則所述波長信道將相對未受干擾地通過此開關(guān)被發(fā)送。另一方面，如果開關(guān)在它的關(guān)閉模式中，則所述波長信道λ1將被濾出。
如果開關(guān)在它的開啟模式中，則波長信道將通過該開關(guān)并被輸入到第二MMIBg12上。波長信道λ1然后將在所述MMIBg中被布拉格光柵120反射，其反射與提供于第一MMIBg10中的布拉格光柵110相同的波長信道。在已經(jīng)被所述光柵反射之后，波長信道λ1將通過MMIBg12被反射回來并被輸出在互連用于濾出一個特定波長信道的第一與第二設(shè)備的連接波導(dǎo)63上。
然后把這Q-1數(shù)目的波長信道以及可能還有波長信道λ1發(fā)送到屬于第二特定波長信道濾波設(shè)備的MMIBg14中。在此設(shè)備中能夠濾出第二波長信道λ2。該過程與上述相同，只是區(qū)別在布拉格光柵140和160反射波長λ2，而不是布拉格光柵110和120所反射的波長λ1。所述波長λ2可以在安排在連接波導(dǎo)64中的on-off開關(guān)22中被濾出，在連接波導(dǎo)64中只有波長信道λ2可通過。
至少Q(mào)-2個波長信道將在可調(diào)諧濾波器1D的輸出端上被發(fā)送。
圖5說明了本發(fā)明的在此參考符號被定為1E的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。該濾波器包括四個設(shè)備，每個起到濾出一個特定波長信道的作用。
該設(shè)備包括一個布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀10、12、14和16。一個布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀10、12、14和16包括第一MMI波導(dǎo)215、225、245和265，第二MMI波導(dǎo)210、220、240和260，第一馬赫-曾德波導(dǎo)112、122、142和162，第二馬赫-曾德波導(dǎo)114、124、144和164，布拉格光柵110、120、140和160，第一調(diào)整器元件116、126、146和166以及第二調(diào)整器元件118、128、148和168。通過所述第一馬赫-曾德波導(dǎo)112、122、142和162以及第二馬赫-曾德波導(dǎo)114、124、144和164把第一MMI波導(dǎo)215、225、245和265以及第二MMI波導(dǎo)210、220、240和260相互連接。第一馬赫-曾德波導(dǎo)112、122、142和162以及第二馬赫-曾德波導(dǎo)114、124、144和164分別包括所述布拉格光柵110、120、140和160以及所述調(diào)整器元件116、126、146、166以及118、128、148和168。布拉格光柵110、120、140和160實際上包括安排在兩個馬赫-曾德波導(dǎo)中的兩個分開的光柵——雖然它們已經(jīng)被表示為單個布拉格光柵110、120、140和160以便于明確它們最好與MMI波導(dǎo)之一等距安排。布拉格光柵是相移的布拉格光柵類型；參見″Phase-Shifted Fiber布拉格Gratings and Their Application for WavelengthDemultiplexing″(相移光纖布拉格光柵以及它們用于波長解復(fù)用的應(yīng)用)，Govind P.Agraval和Stojan Radic，IEEE PHOTONICSTECHNOLOGY LETTERS(IEEE光子學(xué)技術(shù)文集)，第6卷，No.8，1994年8月，第995-997頁。把一個輸入和一個輸出提供在第一MMI波導(dǎo)215、225、245和265的第一側(cè)上。所述馬赫-曾德波導(dǎo)112、114、122、124、142、144、162和164被安排所述第一MMI波導(dǎo)215、225、245和265的第二側(cè)上。該馬赫-曾德波導(dǎo)112、114，122、124、142、144、162和164被提供在第二MMI波導(dǎo)210、220、240和260的第一側(cè)上。把一個輸入和一個輸出提供在所述MMI波導(dǎo)210、220、240和260的第二側(cè)上。
通過一個on-off開關(guān)20、22、24和26把第二MMI波導(dǎo)210、220、240和260第二側(cè)上的輸出和輸入相互連接。
通過安排在第一布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀10中第一MMI波導(dǎo)215第一側(cè)上的輸出與第二布拉格光柵輔助的馬赫-曾德波導(dǎo)12中第一MMI波導(dǎo)225第一側(cè)上的輸入之間的一個連接波導(dǎo)60，把用于濾出一個特定波長信道的第一設(shè)備連接到用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備上。同樣地，通過各自的連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備相互連接。
在說明的實施例中，由于用于濾出一個特定波長信道的四個設(shè)備已經(jīng)被級聯(lián)的事實，可以從Q數(shù)目的波長信道中濾出四個波長信道。這將很容易看出，當(dāng)N個波長信道要從Q數(shù)目的可能的波長信道中被濾出時，于是用于濾出一個特定波長信道的N個設(shè)備應(yīng)該以級聯(lián)的形式被安排。
假定Q數(shù)目的波長信道被輸入在波長選擇濾波器(在此參考符號被定為1E)的輸入上。這些波長信道將通過第一布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀10中的第一MMI波導(dǎo)215被發(fā)送然后被輸出在兩個馬赫-曾德波導(dǎo)112和114上。Q-1數(shù)目的波長信道將被布拉格光柵110反射，而波長信道λ1將分別通過所述馬赫-曾德波導(dǎo)112和114來發(fā)送。然后把波長信道λ1輸入到第一馬赫-曾德干涉儀中的第二MMI波導(dǎo)210。此波長信道然后通過所述MMI波導(dǎo)被發(fā)送并被耦合或者輸入到一個on-off開關(guān)20。當(dāng)on-off開關(guān)在開啟模式中時，則所述波長信道將相對未受干擾地通過此開關(guān)被發(fā)送。另一方面，如果開關(guān)在它的關(guān)閉模式中，則所述波長信道λ1將被濾出。
當(dāng)開關(guān)在它的開啟模式中時，波長信道λ1被耦合到第一布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀第二側(cè)上的輸入。此波長信道通過整個第一布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀被發(fā)送并且被輸入在用于濾出一個特定波長信道的第一和第二設(shè)備之間的連接波導(dǎo)60上。
在被布拉格光柵110反射之后，波長信道Q-1將通過馬赫-曾德波導(dǎo)112和114以及通過MMI波導(dǎo)215被發(fā)送回來。波長信道然后被輸入在連接波導(dǎo)60上。
然后把這Q-1數(shù)目的波長信道以及可能還有波長信道λ1發(fā)送到屬于用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備的MMI波導(dǎo)225中。可以在這個設(shè)備中濾出第二波長信道λ2。該過程與上述相同，只是區(qū)別在布拉格光柵120發(fā)送波長λ2，而不是布拉格光柵110所發(fā)送的波長λ1。該波長能夠在on-off開關(guān)22中被濾出，通過該on-off開關(guān)22只有波長信道λ2可通過。
通過連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備連接到前面的設(shè)備以及彼此連接。
至少Q(mào)-4數(shù)目的波長信道將被輸出在可調(diào)諧濾波器1E的輸出上。
圖6說明了本發(fā)明的在此參考符號被定為1F的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。該濾波器包括用于濾出一個特定波長信道的四個設(shè)備。
這些設(shè)備包括一個MMI波導(dǎo)215、225、245和265，第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162，第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164，相移布拉格光柵110、120、140和160，第一調(diào)整器元件116、126、146和166，第二調(diào)整器元件118、128，148和168，全反射部分70、72、74和76，第一on-off開關(guān)20A、22A、24A和26A，以及第。二on-off開關(guān)20B、22B、24B和26B。通過所述第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162以及所述第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164把MMI波導(dǎo)215、225、245和265以及全反射部分70、72、74和76相互連接。第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162以及第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164包括所述布拉格光柵110、120、140和160。布拉格光柵110、120、140和160實際上是安排在兩個邁克爾遜波導(dǎo)中的兩個分開的光柵，雖然它們已被說明為單個布拉格光柵110、120、140和160以便更清楚地表示出它們與各自的MMI波導(dǎo)215、225、245或265最好等距。把一個輸入和一個輸出提供在MMI波導(dǎo)215、225、245和265的第一側(cè)上。把邁克爾遜波導(dǎo)112、114、122、124、142、144、162和164提供在MMI波導(dǎo)215、225、245和265各自的第二側(cè)上。把邁克爾遜波導(dǎo)112、114、122、124、142、144、162和164安排在全反射部分70、72、74和76的第一側(cè)上。第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162包括第二調(diào)整器元件118、128、148和168以及第一on-off開關(guān)20A、22A、24A和26A。各自的第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164包括第一調(diào)整器元件116、126、146、166以及第二on-off開關(guān)20B、22B、24B和26B。
通過連接在第一設(shè)備中的MMI波導(dǎo)215第一側(cè)上的輸出與第二設(shè)備中的MMI波導(dǎo)225第一側(cè)上的輸入之間的一個連接波導(dǎo)60，把用于濾出一個特定波長信道的第一設(shè)備連接到用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備。同樣地，通過連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備相互連接。
on-off開關(guān)20A和20B、22A和22B、24A和24B、以及26A和26B最好同步操作。
在說明的實施例中，由于級聯(lián)連接每個都能夠濾出一個特定波長信道的四個設(shè)備的事實，可以從Q數(shù)目的波長信道中濾出四個波長信道。這將很容易看出，如果N個波長信道要從Q數(shù)目的可能的波長信道中被濾出，則用于濾出一個特定波長信道的N個設(shè)備將被級聯(lián)連接。
假定Q數(shù)目的波長信道被輸入在波長選擇濾波器1F的輸入上。這些波長信道將通過第一特定波長信道濾波器設(shè)備中的第一MMI波導(dǎo)215被發(fā)送然后被輸出在兩個邁克爾遜波導(dǎo)112和114上。這Q-1數(shù)目的波長信道將被相移布拉格光柵110反射，而波長信道λ1將通過邁克爾遜波導(dǎo)112和114中的所述相移布拉格光柵110被發(fā)送。
然后波長信道λ1被輸入到各自的邁克爾遜波導(dǎo)112和114中的on-off開關(guān)20A和20B。如果on-off開關(guān)在開啟模式中時，則所述波長信道將相對未受干擾地通過開關(guān)被發(fā)送。另一方面，如果開關(guān)在關(guān)閉模式中，則該波長信道λ1將被濾出。
當(dāng)開關(guān)在它的開啟模式中時，波長信道將通過所述開關(guān)下行的邁克爾遜波導(dǎo)112和114被發(fā)送并然后將被全反射部分70反射。該波長信道然后將第二次通過on-off開關(guān)20A和20B以及布拉格光柵110然后經(jīng)過MMI波導(dǎo)215并被輸入在連接波導(dǎo)60上。
在被布拉格光柵110反射之后，這Q-1數(shù)目的波長信道將通過邁克爾遜波導(dǎo)112和114以及通過MMI波導(dǎo)215被發(fā)送回來。該波長信道然后被輸入在連接波導(dǎo)60上。
然后把這Q-1數(shù)目的波長信道以及可能還有波長信道λ1發(fā)送到屬于用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備的MMI波導(dǎo)225中?？梢栽谶@個設(shè)備中濾出第二波長信道λ2。該過程與上述相同，只是區(qū)別在相移布拉格光柵120發(fā)送波長λ2，而不是相移布拉格光柵110所發(fā)送的波長λ1。所述波長能夠在on-off開關(guān)22A和22B中被濾出，在所述on-off開關(guān)22A和22B中只有波長信道λ2通過。
通過連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備連接到前面的設(shè)備以及彼此連接。
至少Q(mào)-4個波長信道將在可調(diào)諧濾波器1F的輸出上被輸出。
圖7仍然說明了本發(fā)明的在此參考符號被定為1G的可調(diào)諧濾波器的另外一個實施例。該濾波器包括用于濾出一個特定波長信道的四個設(shè)備。
這些設(shè)備包括各自的MMI波導(dǎo)215、225、245和265，各自的第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162，各自的第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164，相移布拉格光柵110A、120A、140A和160A，布拉格光柵110B、120B、140B和160B，第一調(diào)整器元件118、128、148和168，第二調(diào)整器元件116、126、146和166，第一on-off開關(guān)20A、22A、24A和26A，以及第二on-off開關(guān)20B、22B、24B和26B。把MMI波導(dǎo)215、225、245和265安排在各自設(shè)備的的第一側(cè)上，并且把布拉格光柵110B、120B、140B和160B安排在各自設(shè)備的的第二側(cè)上。第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162包括所述布拉格光柵110A、120A、140A和160A而第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164包括所述布拉格光柵110B、120B、140B和160B。布拉格光柵110A、110B、120A、120B、140A、140B、160A和160B實際上是安排在兩個邁克爾遜波導(dǎo)中的兩個分開的光柵——雖然它們已經(jīng)被表示為單個布拉格光柵110A、110B、120A、120B、140A、140B、160A和160B以便清楚表示出它們與MMI波導(dǎo)215、225、245或265最好等距。把一個輸入和一個輸出提供在MMI波導(dǎo)215、225、245和265的第一側(cè)上。邁克爾遜波導(dǎo)112、114、122、124、142、144、162和164被安排在所述MMI波導(dǎo)215、225、245和265的第二側(cè)上。第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162包括調(diào)整器元件118、128、148和168以及第一on-off開關(guān)20A、22A、24A和26A。第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164包括第二調(diào)整器元件116、126、146和166以及第二on-off開關(guān)20B、22B、24B和26B。
通過布置在第一設(shè)備中的MMI波導(dǎo)215第一側(cè)上的輸出與提供在第二設(shè)備中的MMI波導(dǎo)225第一側(cè)上的輸入之間的一個連接波導(dǎo)60，把用于濾出一個特定波長信道的第一設(shè)備連接到用于濾出另外一個特定波長信道的第二設(shè)備。同樣地，通過各自的連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備相互連接。
在說明的實施例中，由于用于濾出一個特定波長信道的四個設(shè)備已經(jīng)被級聯(lián)的事實，可以從Q數(shù)目的波長信道中濾出四個波長信道。這將很容易看出，如果N個波長信道要從Q數(shù)目的可能的波長信道中被濾出，則用于濾出一個特定波長信道的N個設(shè)備將被級聯(lián)連接。
假定Q數(shù)目的波長信道被輸入在波長選擇濾波器1H的輸入上。這些波長信道將通過用于濾出一個特定波長信道的第一設(shè)備中的第一MMI波導(dǎo)215被發(fā)送然后被輸出在兩個邁克爾遜波導(dǎo)112和114上。Q-1數(shù)目的波長信道將被布拉格光柵110反射，而一個波長信道λ1將通過所述邁克爾遜波導(dǎo)112和114中的布拉格光柵110被發(fā)送。
然后波長信道λ1被輸入到各自的邁克爾遜波導(dǎo)112和114中的on-off開關(guān)20A和20B。如果on-off開關(guān)在開啟模式中時，則所述波長信道將相對未受干擾地通過開關(guān)被發(fā)送。另一方面，如果所述開關(guān)在關(guān)閉模式中，則該波長信道λ1將被濾出。
當(dāng)開關(guān)在開啟模式中時，波長信道將通過位于所述開關(guān)下行的邁克爾遜波導(dǎo)112和114被發(fā)送并然后將被布拉格光柵110B反射。該波長信道然后將通過on-off開關(guān)20A和20B以及相移布拉格光柵110A一次并且其后經(jīng)過MMI波導(dǎo)215并被輸入在連接波導(dǎo)60上。
在已經(jīng)被相移布拉格光柵110A反射之后，所述Q-1數(shù)目的波長信道將通過邁克爾遜波導(dǎo)112和114以及通過MMI波導(dǎo)215被發(fā)送回來。該波長信道然后被輸入在連接波導(dǎo)60上。
然后將把這Q-1數(shù)目的波長信道以及可能還有波長信道λ1發(fā)送到屬于用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備的MMI的波導(dǎo)225中。可以在這個設(shè)備中濾出第二波長信道λ2。該過程與上述相同，只是區(qū)別在布拉格光柵120A發(fā)送波長λ2，而不是由布拉格光柵110A所發(fā)送的波長λ1。
通過各自的連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備連接到前面的設(shè)備以及彼此連接。
至少Q(mào)-4數(shù)目的波長信道將在可調(diào)諧濾波器1H的輸出上被輸出。
圖8仍然說明了本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器1H的另外一個實施例。該濾波器包括用于濾出一個特定波長信道的四個設(shè)備。
這些設(shè)備包括一個MMI波導(dǎo)215、225、245和265，第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162，第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164，第一布拉格光柵110A、120A、140A和160A，第二布拉格光柵110B、120B、140B和160B，第三布拉格光柵110C、120C、140C和160C，第一調(diào)整器元件118、128、148和168，第二調(diào)整器元件116、126、146和166，第一on-off開關(guān)20A、22A、24A和26A，以及第二on-off開關(guān)20B、22B、24B和26B。MMI波導(dǎo)215、225、245和265被安排在各自設(shè)備的第一側(cè)上而布拉格光柵110C、120C、140C和160C被安排在各自設(shè)備的第二側(cè)上。第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162和第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164包括所述布拉格光柵110A、110B、110C、120A、120B、120C、140A、140B、140C、160A、160B和160C。布拉格光柵110A、110B、110C、120A、120B、120C、140A、140B、140C、160A、160B和160C實際上是布置在兩個邁克爾遜波導(dǎo)中的兩個分開的光柵——雖然它們已經(jīng)被表示為單個布拉格光柵110A、110B、110C、120A、120B、120C、140A、140B、140C、160A、160B和160C以便清楚表示出它們與MMI波導(dǎo)215、225、245或265最好等距。把一個輸入和一個輸出提供在各自的MMI波導(dǎo)215、225、245和265的第一側(cè)上。把邁克爾遜波導(dǎo)112、114、122、124、142、144、162和164被安排在各自的MMI波導(dǎo)215、225、245和265的第二側(cè)上。各自的第一邁克爾遜波導(dǎo)112、122、142和162包括各自的調(diào)整器元件118、128、148和168以及第一on-off開關(guān)20A、22A、24A和26A。第二邁克爾遜波導(dǎo)114、124、144和164包括各自的第二調(diào)整器元件116、126、146和166以及第二on-off開關(guān)20B、22B、24B和26B。
通過安排在第一設(shè)備中的MMI波導(dǎo)215第一側(cè)上的輸出與第二設(shè)備中的MMI波導(dǎo)225第一側(cè)上的輸入之間的一個連接波導(dǎo)60，把用于濾出一個特定波長信道的第一設(shè)備連接到用于濾出另外一個特定波長信道的第二設(shè)備。同樣地，通過連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備相互連接。
在說明的實施例中，由于用于濾出一個特定波長信道的四個設(shè)備已經(jīng)被級聯(lián)連接的事實，可以從Q數(shù)目的波長信道中濾出四個波長信道。這將很容易看出，如果N個波長信道要從Q數(shù)目的可能的信道中被濾出，則用于濾出一個特定波長信道的N個設(shè)備將被級聯(lián)連接。
假定Q數(shù)目的波長信道被輸入在波長選擇濾波器(在此參考符號被定為1I)的輸入上。所述波長信道將通過用于濾出一個特定波長信道的第一設(shè)備中的第一MMI波導(dǎo)215被發(fā)送然后被輸出在兩個邁克爾遜波導(dǎo)112和114上。Q-1數(shù)目的波長信道將被布拉格光柵110A和110B反射，而波長信道λ1將通過所述邁克爾遜波導(dǎo)112和114中的布拉格光柵110A和110B被發(fā)送。布拉格光柵110A反射比波長信道λ1更短波長的所有波長，而布拉格光柵110B將反射具有比波長信道λ1更長波長的所有波長。因此，只有波長信道λ1將通過兩個布拉格光柵110A和110B被發(fā)送。
然后波長信道λ1被輸入到各自的邁克爾遜波導(dǎo)112和114中的on-off開關(guān)20A和20B。如果on-off開關(guān)在開啟模式中時，則所述波長信道將相對未受干擾地通過開關(guān)被發(fā)送。另一方面，如果開關(guān)在關(guān)閉模式中，則所述波長信道λ1將被濾出。
當(dāng)開關(guān)在開啟模式中時，則波長信道將通過所述開關(guān)下行布置的邁克爾遜波導(dǎo)112和114被發(fā)送并然后將被布拉格光柵110C反射。該波長信道然后將第二次通過on-off開關(guān)20A和20B以及布拉格光柵110和110B，然后經(jīng)過MMI波導(dǎo)215并被輸入在連接波導(dǎo)60上。
在已經(jīng)被相移布拉格光柵110A和110B反射之后，所述Q-1數(shù)目的波長信道將通過邁克爾遜波導(dǎo)112和114以及通過MMI波導(dǎo)215被發(fā)送回來。所述波長信道然后被輸入在連接波導(dǎo)60上。
然后將把這Q-1數(shù)目的波長信道以及可能還有波長信道λ1發(fā)送到屬于用于濾出一個特定波長信道的第二設(shè)備的MMI的波導(dǎo)225中。可以在這個設(shè)備中濾出第二波長信道λ2。該過程與上述相同——雖然具有如下區(qū)別與被布拉格光柵110A和110B發(fā)送的波長λ1相反，布拉格光柵120A和120B發(fā)送波長λ2。根據(jù)前述，該波長信道λ2可以在on-off開關(guān)22A和22B中被濾出，通過on-off開關(guān)22A和22B只有該波長信道λ2通過。
通過連接波導(dǎo)61和62把用于濾出一個特定波長信道的第三和第四設(shè)備連接到前面的設(shè)備以及彼此連接。第三設(shè)備能夠濾出波長信道λ3而第四設(shè)備能夠濾出波長信道λ4。
至少Q(mào)-4數(shù)目的波長信道將在可調(diào)諧濾波器1I的輸出上被輸出。
可以在用于實現(xiàn)微調(diào)的各個實施例的布拉格光柵結(jié)構(gòu)頂端上提供一個熱元件，換言之以使可以獲得嚴(yán)格連續(xù)的可調(diào)諧濾波器。這種方法還可以被用來提供在一個寬范圍內(nèi)的可調(diào)諧性并因此提供一個濾波器，該濾波器可使用在包括大量工作信道的一個系統(tǒng)中。
在本發(fā)明的概念之內(nèi)存在著使用一個微機械的on-off開關(guān)來代替一個基于MMIMZI的on-off開關(guān)或者一個數(shù)字on-off開關(guān)。一個微機械的on-off開關(guān)有這樣的好處其只有當(dāng)發(fā)生波長信道的改變時才提供電源需要。另一方面，為了連續(xù)的調(diào)諧性需要連續(xù)的電源，例如可以通過在分插元件中光柵結(jié)構(gòu)頂端上的熱敏元件的媒質(zhì)來實現(xiàn)之。
光濾波器1的本實施例可以被構(gòu)造在某些單片半導(dǎo)體系統(tǒng)或SiO2/Si類型或其它聚合材料的電介質(zhì)波導(dǎo)系統(tǒng)中。
應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于它前述的和說明的例證實施例并且在附隨的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)可進行修改。
權(quán)利要求
1.一種波長選擇濾波器，用于從Q數(shù)目的波長信道流中可調(diào)諧地濾出一個波長信道，其特征在于濾波器(1)包括一個或多個波長選擇分插元件(10、12、14和16)以及一個或多個on-off開關(guān)(20、22、24和26)，其中波長選擇分插元件(10、12、14和16)的第一和第二側(cè)包括一個輸入和一個輸出，其中，所述on-off開關(guān)(20、22、24和26)被布置在所述波長選擇分插元件(10、12、14和16)的所述第二側(cè)上的所述輸入和輸出之間并且如果在一個以上波長選擇分插元件的情況下，通過在波長選擇分插元件第一側(cè)上各自的輸出和輸入之間的一個連接波導(dǎo)把所述元件相互連接。
2.如權(quán)利要求1所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于on-off開關(guān)(20、22、24或26)是一個熱光控制的MMIMZI類型開關(guān)(多模式干涉馬赫-曾德干涉儀)。
3.如權(quán)利要求1所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于on-off開關(guān)(20、22、24和26)被微機械地控制。
4.如權(quán)利要求1或2所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于波長選擇分插元件(10、12、14或16)是MMIBg類型(MMIBg＝多模式干涉布拉格光柵)。
5.如權(quán)利要求1-4任何一個所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于波長選擇分插元件(10、12、14或16)是布拉格光柵輔助的MMIMZI類型(MMIMZI＝多模式干涉馬赫-曾德干涉儀)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于每個波長選擇分插元件(10、12、14和16)反射相互不同的波長。
7.如權(quán)利要求6所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于沒有熱光微調(diào)裝置或者至少一個熱光微調(diào)裝置被安排在波長選擇分插元件(10、12、14和16)上的布拉格光柵上。
8.一種波長選擇濾波器，用于從Q數(shù)目的波長信道流中可調(diào)諧濾出一個或多個波長信道，其特征在于該濾波器包括用于濾出一個特定波長信道的一個或多個設(shè)備，其中，每個設(shè)備包括一個輸入和一個輸出的部分，只有所述特定波長信道通過該部分并且所述部分包括至少一個on-off開關(guān)，該on-off開關(guān)在關(guān)閉方式中時防止所述特定波長信道被輸入到用于濾出一個特定波長信道的所述設(shè)備中，其中，如果在用于濾出一個特定波長信道的一個以上設(shè)備的情況下，通過在一個設(shè)備的輸出與另外一個設(shè)備的輸入之間的一個連接波導(dǎo)把所述設(shè)備相互連接，以使能夠彼此獨立地濾出多個信道。
9.如權(quán)利要求8所述的波長選擇濾波器，其特征在于用于濾出一個特定波長信道的設(shè)備包括兩個布拉格光柵輔助的馬赫曾德干涉儀(MZI)，其中，通過在其中包括所述on-off開關(guān)(20和22)的一個連接波導(dǎo)(62和64)把第一布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀(10和14)中的第一MMI波導(dǎo)(215和245)上的輸出連接到第二布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀(12和16)中的第一MMI波導(dǎo)(225和265)上的輸入，并且其中，通過一個連接波導(dǎo)(60和61)把第一布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀(10和14)中的第一MMI波導(dǎo)(210和240)第二側(cè)連接到第二布拉格光柵輔助的馬赫-曾德干涉儀(12和14)中的第一2×1 MMI波導(dǎo)(220和260)第二側(cè)。
10.如權(quán)利要求8所述的波長選擇濾波器，其特征在于用于濾出一個特定波長信道的設(shè)備包括兩個多模式干涉布拉格光柵(MMIBg)電路，其中，通過在其中包括所述on-off開關(guān)(20和22)的一個連接波導(dǎo)(62和64)把第一MMIBg(10和14)中的MMI波導(dǎo)(210和240)第一側(cè)上的輸出連接到第二MMIBg(12和16)中的MMI波導(dǎo)(220和260)第一側(cè)上的輸入，并且其中，通過一個連接波導(dǎo)(60和61)把第一MMIBg(10和14)中的所述MMI波導(dǎo)(210和240)第二側(cè)連接到第二MMIBg(12和14)中的所述MMI波導(dǎo)(220和260)第二側(cè)。
11.如權(quán)利要求8所述的波長選擇濾波器，其特征在于用于濾出一個特定波長信道的設(shè)備包括通過包括各自的布拉格光柵(110、120、140和160)的第一馬赫-曾德波導(dǎo)(112、122、142和162)和第二馬赫-曾德波導(dǎo)(112、122、142和162)來相互連接的第一MMI波導(dǎo)(215、225、245和265)和第二MMI波導(dǎo)(210、220、240和260)，其中，通過各自的on-off開關(guān)把第二MMI波導(dǎo)(210、220、240和260)的第二側(cè)上的輸出和輸入相互連接。
12.如權(quán)利要求8所述的波長選擇濾波器，其特征在于用于濾出一個特定波長信道的設(shè)備包括MMI波導(dǎo)(215、225、245和265)、全反射部分(70、72、74和76)、包括只允許一個波長信道通過的相移布拉格光柵(110、120、140和160)和第一on-off開關(guān)(20A、22A、24A和26A)的第一邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)、包括只允許一個波長信道通過的相移布拉格光柵(110、120、140和160)和第二on-off開關(guān)(20B、22B、24B和26B)的第二邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)，通過所述第一邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)以及第二邁克爾遜波導(dǎo)(114、124、144和164)把MMI波導(dǎo)和全反射部分(70、72、74、76)相互連接，其中，所述布拉格光柵(110、120、140和160)被安排為離所述MMI波導(dǎo)比離所述on-off開關(guān)(20A、20B、22A、22B、24A、24B、26A和26B)更近。
13.如權(quán)利要求8所述的波長選擇濾波器，其特征在于用于濾出一個特定波長信道的設(shè)備包括MMI波導(dǎo)(215、225、245和265)，第一邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)，第二邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)；所述第一邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)包括只允許一個波長信道λi通過的相移布拉格光柵(110、120、140和160)，第一on-off開關(guān)(20A、22A、24A和26A)和僅反射所述波長信道λi的布拉格光柵，所述第二邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)包括只允許一個波長信道λi通過的相移布拉格光柵(110、120、140和160)，第二on-off開關(guān)(20B、22B、24B和26B)和僅反射所述波長信道λi的布拉格光柵，其中所述邁克爾遜波導(dǎo)被連接到各自的MMI波導(dǎo)的第二側(cè)，在各自的MMI波導(dǎo)中on-off開關(guān)被布置在僅允許一個波長信道λi通過的相移布拉格光柵(110、120、140和160)和僅反射所述波長信道λi的布拉格光柵之間，并且其中相移布拉格光柵被放置在最靠近MMI波導(dǎo)(215、225、245和265)。
14.如權(quán)利要求8所述的波長選擇濾波器，其特征在于用于濾出一個特定波長信道的設(shè)備包括MMI波導(dǎo)(215、225、245和265)，第一邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)，第二邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)；所述第一邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)包括只允許波長比λi-1波長更長的波長信道經(jīng)過的布拉格光柵(110A、120A、140A和160A)，允許比λi+1更短波長的波長信道經(jīng)過的布拉格光柵(110B，120B，140B和160B)，第一on-off開關(guān)(20A、22A、24A和26A)和僅反射所述波長信道λi的布拉格光柵，所述第二邁克爾遜波導(dǎo)(112、122、142和162)包括將只允許比λi-1波長更長波長的波長信道經(jīng)過的一個布拉格光柵(110A、120A、140A和160A)，將只允許比λi+1更短波長的波長信道經(jīng)過的一個布拉格光柵(110B、120B、140B和160B)，第一on-off開關(guān)(20A、22A、24A和26A)和僅反射所述波長信道λi的布拉格光柵(110C、120C、140C和160C)，其中，邁克爾遜波導(dǎo)被連接到各自的MMI波導(dǎo)的第二側(cè)，在各自的MMI波導(dǎo)中on-off開關(guān)被布置在只允許比λi+1更短波長的波長信道通過的布拉格光柵(110B、120B、140B和160B)與只反射所述波長信道λi的布拉格光柵(110C、120C、140C和160C)之間，并且其中，只允許比λi-1更長波長的波長信道經(jīng)過的布拉格光柵(110A、120A、140A和160A)被布置在MMI波導(dǎo)(215、225、245和265)與只允許比λi+1更短波長的波長信道經(jīng)過的布拉格光柵(110B、120B、和160B)之間。
15.如權(quán)利要求14所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于只允許比λi+1更短波長的波長信道經(jīng)過的布拉格光柵(110B、120B、140B和160B)以及只允許比λi-1更長波長的波長信道經(jīng)過的布拉格光柵(110A、120A、140A和160A)已經(jīng)互相改變位置。
16.如權(quán)利要求9-15任何一個所述的波長選擇濾波器(1)，其特征在于把一個熱光微調(diào)裝置提供在至少一個布拉格光柵上。
17.一種用于從Q數(shù)目的的波長信道流中對一個波長信道進行波長選擇濾波的方法，其特征在于如下步驟把光波長信道輸入在提供在第一波長選擇分插元件的第一側(cè)上的輸入上；反射一個特定波長信道并在其后把所述信道輸出在提供在所述波長選擇分插元件的所述第一側(cè)上的輸出上；把通過所述分插元件發(fā)送的波長信道輸出在提供在分插元件的第二側(cè)上的輸出上；阻塞所述波長信道或者把所述信道反饋回到提供在分插元件的所述第二側(cè)上的輸入；通過分插元件發(fā)送所述反饋的波長信道并把所述信道輸出在所述分插元件的第一側(cè)上的輸出上；以及把來自分插元件第一側(cè)上輸出中的波長信道與第二分插元件第一側(cè)上的輸入耦合，并且在其后就所述分插元件和N個后續(xù)的分插元件重復(fù)相同的過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于光波長信道的波長選擇濾波的設(shè)備和方法。波長選擇濾波器(1)包括一個或多個波長選擇分插元件(10、12、14和16)以及一個或多個on－off開關(guān)(20、22、24和26),其中,波長選擇分插元件(10、12、14和16)的第一和第二側(cè)包括一個輸入和一個輸出,其中,所述on－off開關(guān)(20、22、24和26)被布置在所述波長選擇分插元件(10、12、14和16)的所述第二側(cè)上的所述輸入和輸出之間,并且其中在一個以上的波長選擇分插元件的情況下,通過在各個波長選擇分插元件的第一側(cè)上各自的輸出和輸入之間的一個連接波導(dǎo)把所述元件相互連接。
文檔編號H04B10/67GK1372734SQ0081239
公開日2002年10月2日 申請日期2000年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月1日
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