專(zhuān)利名稱(chēng)：一種提高輸出均勻性的y分支光功率分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種提高輸出均勻性的Y分支光功率分配器。
背景技術(shù)：
多輸出波導(dǎo)的光功率分配器，常采用1×2的Y分叉級(jí)聯(lián)所組成。由于級(jí)聯(lián)光功率分配器的長(zhǎng)度與輸出信號(hào)路數(shù)和輸出波導(dǎo)間距成比例，而輸出波導(dǎo)的間距由光纖直徑確定，因而，當(dāng)輸出信號(hào)路數(shù)較多時(shí)，平面回路光波導(dǎo)器件的長(zhǎng)度將變得過(guò)長(zhǎng)，從而使得器件難于制作，傳輸損耗大，器件尺寸變大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服多輸出波導(dǎo)光功率分配器尺寸過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供了一種提高輸出均勻性的Y分支光功率分配器，它能大幅度地提高各輸出波導(dǎo)的光輸出均勻性，減小器件的長(zhǎng)度。
本發(fā)明解決該問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在Y分支的輸入直波導(dǎo)與Y分支之間設(shè)有一段窄波導(dǎo)，窄波導(dǎo)的一端通過(guò)錐形波導(dǎo)與輸入波導(dǎo)相連，窄波導(dǎo)的另一端與Y分支相連，構(gòu)成1×2Y分支光功率分配器。
輸入直波導(dǎo)寬度為6～9μm，窄波導(dǎo)寬度為4～7μm、窄波導(dǎo)長(zhǎng)度為300～650μm。
再在1×2Y分支光功率分配器的兩輸出波導(dǎo)分別設(shè)置1×2Y分支光功率分配器，級(jí)聯(lián)成1×4的Y分支光功率分配器；依此類(lèi)推，能級(jí)聯(lián)成1×N的Y分支光功率分配器。
本發(fā)明具有的有益效果是在不增加器件長(zhǎng)度的情況下，一般能比通常的級(jí)聯(lián)Y分叉光功率分配器額度輸出均勻性提高50％，而器件的傳輸損耗基本不變，這對(duì)于器件的制作和應(yīng)用是非常重要的。它能夠?qū)⒁宦吠ㄟ^(guò)光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)均勻分配到多條光纖通路，本發(fā)明應(yīng)用于光通訊和光信號(hào)處理，特別是光纖到戶(hù)，光纖有線(xiàn)電視等。


圖1是背景技術(shù)的Y分支光功率分配器結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的1×2Y分支光功率分配器結(jié)構(gòu)圖；圖3是用本發(fā)明的1×2Y分支結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)成的1×4Y分支光功率分配器圖。
圖中1是輸入直波導(dǎo)，2是Y分支，3是輸出波導(dǎo)，4是錐形波導(dǎo)，5是窄波導(dǎo)。
具體實(shí)施例方式
圖1是背景技術(shù)的Y分支結(jié)構(gòu)，輸入直波導(dǎo)寬度不變，一直延伸到分叉區(qū)。
圖2是本發(fā)明的1×2Y分支結(jié)構(gòu)圖，在Y分支的輸入直波導(dǎo)1與Y分支2之間設(shè)有一段窄波導(dǎo)5，窄波導(dǎo)5的一端通過(guò)錐形波導(dǎo)4與輸入波導(dǎo)1相連，窄波導(dǎo)5的另一端與Y分支2相連，構(gòu)成1×2Y分支光功率分配器。
輸入直波導(dǎo)1寬度為6～9μm，窄波導(dǎo)5寬度為4～7μm，窄波導(dǎo)5長(zhǎng)度為300～650μm。
圖3是用本發(fā)明的1×2Y分支結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)成的1×4Y光功率分配器。它是在1×2Y分支光功率分配器的兩輸出波導(dǎo)3分別再設(shè)置1×2Y分支光功率分配器，級(jí)聯(lián)成1×4的Y分支光功率分配器；依此類(lèi)推，能級(jí)聯(lián)成1×N的Y分支光功率分配器。
本發(fā)明簡(jiǎn)單工作原理用1×2Y分支光功率分配器級(jí)聯(lián)成1×N的Y分支光功率分配器，在每個(gè)Y分支的輸入直波導(dǎo)1中以一段波導(dǎo)寬度小一點(diǎn)的窄波導(dǎo)5替代原寬度波導(dǎo)，這樣，通過(guò)窄波導(dǎo)5對(duì)高階模的濾除作用，使各級(jí)Y分支的輸出均勻性提高，從而提高整個(gè)1×N Y分支光功率分配器的輸出均勻性。在1×N Y分支光功率分配器中，前一級(jí)Y分叉后是彎曲波導(dǎo)，光在傳輸過(guò)程中由于波導(dǎo)相對(duì)于傳輸方向是不斷變化的，沿著彎曲波導(dǎo)傳播的光場(chǎng)中心會(huì)偏離波導(dǎo)中心，造成該分支的光場(chǎng)相對(duì)于波導(dǎo)不對(duì)稱(chēng)，從而產(chǎn)生高階模，導(dǎo)致Y分支輸出不均勻。另外，由光輸入?yún)^(qū)的畸變而產(chǎn)生的輻射場(chǎng)與導(dǎo)模之間容易發(fā)生干涉，比如在級(jí)聯(lián)器件前級(jí)輸出與后級(jí)輸入之間的輸入波導(dǎo)中的彎曲等處易產(chǎn)生上述干涉。Y分支的輸出性能受上述干涉效應(yīng)的影響，功分比具有波長(zhǎng)依賴(lài)性。而且由于功分器由多個(gè)Y分支級(jí)聯(lián)而成，這種不均勻性就會(huì)累加，致使功分器產(chǎn)生更嚴(yán)重的輸出不均。因輻射模強(qiáng)度隨波導(dǎo)長(zhǎng)度的增加而減弱，所以可通過(guò)在后一級(jí)Y分支的輸入端增加直波導(dǎo)長(zhǎng)度的方法減小上述干涉效應(yīng)。然而這種方法增加了器件長(zhǎng)度，不利于集成。本發(fā)明采用在Y分支的輸入直波導(dǎo)中添加一段波導(dǎo)寬度小一點(diǎn)的起模式過(guò)濾作用的窄波導(dǎo)5結(jié)構(gòu)，濾除Y分支中的高階模，可以在對(duì)器件長(zhǎng)度及損耗影響甚微的情況下，改善器件輸出的均勻性。
上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高輸出均勻性的Y分支光功率分配器，其特征在于在Y分支的輸入直波導(dǎo)(1)與Y分支(2)之間設(shè)有一段窄波導(dǎo)(5)，窄波導(dǎo)(5)的一端通過(guò)錐形波導(dǎo)(4)與輸入直波導(dǎo)(1)相連，窄波導(dǎo)(5)的另一端與Y分支(2)相連，構(gòu)成1×2Y分支光功率分配器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高輸出均勻性的Y分支光功率分配器，其特征在于輸入直波導(dǎo)(1)寬度為6～9μm，窄波導(dǎo)(5)寬度為4～7μm、窄波導(dǎo)(5)長(zhǎng)度為300～650μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高輸出均勻性的Y分支光功率分配器，其特征在于再在1×2Y分支光功率分配器的兩輸出波導(dǎo)(3)分別設(shè)置1×2Y分支光功率分配器，級(jí)聯(lián)成1×4的Y分支光功率分配器；依此類(lèi)推，能級(jí)聯(lián)成1×N的Y分支光功率分配器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高輸出均勻性的Y分支光功率分配器。在Y分支的輸入直波導(dǎo)與Y分支之間設(shè)有一段窄波導(dǎo)，窄波導(dǎo)的一端通過(guò)錐形波導(dǎo)與輸入直波導(dǎo)相連，窄波導(dǎo)的另一端與Y分支相連，構(gòu)成1×2Y分支光功率分配器。再在1×2Y分支光功率分配器的兩輸出波導(dǎo)分別設(shè)置1×2Y分支光功率分配器，級(jí)聯(lián)成1×4的Y分光功率分配器；依此類(lèi)推，能級(jí)聯(lián)成1×N的Y分支光功率分配器。本發(fā)明在不增加器件長(zhǎng)度的情況下，能比通常的級(jí)聯(lián)Y分叉光功率分配器輸出均勻性提高50％，而器件的傳輸損耗基本不變。它能夠?qū)⒁宦吠ㄟ^(guò)光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)均勻分配到多條光纖通路，本發(fā)明可應(yīng)用于光通訊和光信號(hào)處理，特別是光纖到戶(hù)，光纖有線(xiàn)電視等。
文檔編號(hào)H04B10/12GK1858626SQ20061005170
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者李錫華, 周強(qiáng), 郝寅雷, 江曉清, 楊建義, 吳艷艷, 王明華 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)