CN1449148A - 使用一个平面光导电路的双波分复用/分解装置 - Google Patents

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Abstract

一种使用多个输入和输出波导和阵列波导光栅的波分复用/分解光信号的装置，所述阵列波导光栅与所述多个输入和输出波导光栅耦合，包括：(a)平面光导电路，其包括第一波分复用/分解装置和第二波分复用/分解装置，所述第一波分复用/分解装置包括一侧上的多个第一输入和输出波导的输入和输出端口，和与所述多个第一输入和输出波导耦合的第一阵列波导光栅，而第二波分复用/分解装置关于中心与所述第一波分复用/分解装置对称设置，并且包括与所述一侧分离的相对侧上的多个第二输入和输出波导的输入和输出端口，和与所述多个输入和输出波导耦合的第二阵列波导光栅；(b)第一光栅阵列部件，包括与所述多个输入和输出波导的输入和输出端口相对应的端口，并且与第一带状光纤相连接；和(c)第二光纤阵列部件，包括与所述多个第二输入和输出波导的输入和输出端口相对应的端口，并且与第二带状光纤相连接。

Description

使用一个平面光导电路的双波分复用/分解装置
技术领域
本发明涉及光传输***中使用的平面光导电路(PLC)，用于波分复用/分解(MUX/DEMUX)光信号，具体涉及使用一个平面光导电路的双波分复用/分解装置。
背景技术
如同本领域的技术人员所理解的那样，波分复用(WDM)通信***通常用于通过单一的光纤同时传输具有N个波长的光信号来传输大量的信息。阵列波导光栅(AWG)用于在接收端分离不同波长的光信号。
近年来，对于平面光导电路的集成已经进行了许多研究，使用平面光导技术在平面基片上制造光波导。具体而言，研究的方向集中在使用平面光导电路进行光信号处理的应用上，例如光信号的分支、调制、交换和复用。这种平面光导电路的制造方法通常包括下面的阶段：设计、制造、安装、光波导的封装。
光波导用作光传输线，用于限制到来的光，并且传输光，同时减少光损耗。它包括高折射率的芯和包围芯的低折射率的包层。同时，平面光导电路的作用是利用芯和包层的折射率差异来分离光、交换光的路径或者调制光强，其中，平面光导电路是在诸如硅或者石英之类的基片上沉淀多层硅或者聚合物薄膜之后制成的。在本申请提交的韩国专利申请NO.2002-44380和2002年3月7日提交的美国专利申请NO.10/093000中公开了使用上面提及的平面光导电路的波分复用/分解装置。但是目前的光传输***中使用的波分复用/分解装置的主要目的是获得较低的成本并需要两个光电路。
因此，需要开发一种使用本发明的单一光电路，而非双光电路的波分复用/分解装置，以便降低制造成本和简化设计。
发明内容
通过提供双波分复用/分解装置，本发明克服了上述的问题，并且具有另外的优点：将两个相互对称的复用/分解阵列波导光栅集成在单一的平面光导电路上。此外，一组光纤安装在输入和输出模块中，因此使用一个平面光导电路获得双重的MUX/DEMUX效果。
根据本发明，一种使用多个输入和输出波导并与多个输入和输出波到耦合的阵列波导光栅的波分复用/分解光信号的装置，包括：(a)平面光导电路，其包括第一波分复用/分解装置和第二波分复用/分解装置，所述第一波分复用/分解装置包括一侧上的多个第一输入和输出波导的输入和输出端口，和与所述多个第一输入和输出波导耦合的第一阵列波导光栅，而第二波分复用/分解装置关于中心与所述第一波分复用/分解装置对称设置，并且包括与所述一侧分离的相对侧上的多个第二输入和输出波导的输入和输出端口，和与所述多个输入和输出波导耦合的第二阵列波导光栅；(b)第一光纤阵列部件，包括与所述多个输入和输出波导的输入和输出端口相对应的端口，并且与第一带状光纤相连接；和(c)第二光纤阵列部件，包括与所述多个第二输入和输出波导的输入和输出端口相对应的端口，并且与第二带状光纤相连接。
附图说明
下面参考附图对本发明的详细说明将会使本发明上述的和其它的优点更加清楚，其中：
图1示出了根据本发明一个优选实施例的双波分复用/分解装置的放大透视图；
图2是图1的双波分复用/分解装置的平面图；
图3示出了图1的第一光纤阵列部件的放大平面图；
图4示出了图1的第二光纤阵列部件的放大平面图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明的优选实施例进行说明。出于清晰和简洁的目的，因为可能会使本发明的主题不清楚，所以省略了对此间引入的已知功能和结构的描述。
参考图1和图2，根据本发明的双波分复用/分解装置10包括：具有第一和第二波分复用/分解装置20、30的平面光导电路S(以下称为“光电路(optical circuit)”)，和分别与光电路S的P1侧和P2侧耦合的第一和第二光纤阵列部件40、50。第一和第二光纤阵列部件40、50分别与第一和第二带状光纤412、415相连接。这样，第一和第二带状光纤412、415依次通过第一和第二光纤阵列部件40、50与第一和第二波分复用/分解装置20、30相连接。
要注意的是，光电路S的一侧P1和光电路S的另一侧P2按照预定的角度磨光。第一光纤阵列部件40与第一波分复用/分解装置20在光电路S的一侧P1耦合，而第二光纤阵列50与第二波分复用/分解装置30在光电路S的另一侧P2耦合。
参考图3，第一波分复用/分解装置20包括P1侧的多个第一输入和输出波导210、218的输入和输出端口210P、218P。第二波分复用/分解装置30包括：P2侧的多个输入和输出波导310、318的输入和输出端口310P、318P，所述P2侧与所述P1侧相对；和与多个第二输入和输出波导310、318耦合的第二阵列波导光栅AWG2。
要注意的是，光电路S包括相同结构的第一和第二波分复用/分解装置20、30。第一和第二波分复用/分解装置20、30关于中心上下对称。另一选择是，每个波分复用/分解装置也可以关于中心左右对称。
现在，参考图2和图3来对本发明进行详细说明。
如图2所示，第一波分复用/分解装置20包括：第一设置的波导光栅AWG1；输入和输出波导210、218，每个都分别与第一设置的波导光栅AWG1的端部相连接；第一和第二塑料耦合器212、216，它们分别设置在第一阵列波导光栅AWG1与输入波导210之间，和第一阵列波导光栅AWG1与输出波导218之间，以便将第一阵列波导光栅与输入和输出波导耦合。第一波分复用/分解装置20还包括与第一输入波导210邻近的第一阵列波导250。第一输入波导210构成第一波导阵列，其中以相同的间隔设置了多个波导，并且第一输出波导218构成第一输出波导阵列。另一选择是，第一输入波导阵列210可以只包括一个波导。如图所示，第一输入波导210、第一输出波导218和第一阵列波导250取向相同。
如图3所示，第一阵列波导250的端口250P位于P1侧。第一阵列波导250是直波导，并且安装在接近第一输入波导阵列210的位置。第一波分复用/分解装置20的输入和输出端口210P、218P和第一阵列波导的端口250P位于P1侧。也就是说，它们位于同一侧的线上。
回过来参考图2，第二波分复用/分解装置30包括第二设置的波导光栅AWG2；输入和输出波导310、318，它们的每个都分别与第二设置的波导光栅AWG2相连接；和第三和第四塑料耦合器314、316，它们设置在第二阵列波导光栅AWG2与输入波导310之间和第二阵列波导光栅AWG2与输出波导318之间，以便将第二阵列波导光栅与输入和输出波导耦合。第二波分复用/分解装置30还包括与第二输入波导310接近的第二阵列波导350。第二输入阵列波导310构成第二输入波导阵列。第二输出波导318构成第二输出波导阵列。另一选择是，第二输入波导阵列310可以只包括一个波导。
如图3所示，第二阵列波导350的端口350P位于P2侧。第二阵列波导350是直波导并且安装在接近于第二输入波导阵列31的位置。第二波分复用/分解装置30的第二输入和输出端口310P、318P和第二阵列波导的端口350P位于P2侧。也就是说，它们位于同一侧的线上。
在工作中，第一和第二波分复用/分解装置20、30中的第一和第二阵列波导250、350执行下列功能。要注意的是，由于第二阵列波导250、350执行相同的功能，所以下面仅仅说明第一阵列波导250的功能，以避免不必要的重复。
第一和第二光纤阵列部件40、50位于平面光导电路S分别的一侧。其中，为了初始化安装，将光从光纤部件410朝向第一阵列端口250P投射，直波导250检测另一侧P2输出的信号。使用本原理，很容易获得初始化安装。如果进行了初始化安装，在N个输出波导218检测光信号。这样，使用来自直波导250和输出波导218最外侧的端口的信号就可以获得精确的安装。
如图3所示，第一光纤阵列部件40包括光纤部件410和玻璃盖C3，玻璃盖C3用来压住并固定位于光纤部件410上的V形凹槽(未示出)中的带状光纤412的裸露光纤。光纤部件410的一侧设置有多个端口420P、421P和422P，它们分别与第一波分复用/分解装置20的输入和输出端口，以及第一阵列波导的端口250P相对应。位于第一光纤阵列部件40中的带状光纤412包括输入光纤412a和输出光纤412b。
如图4所示，第二光纤阵列部件50包括光纤部件510和玻璃盖C4。玻璃盖C4用来压住并固定位于光纤部件510上的V形凹槽(未示出)中的带状光纤512的裸露光纤。光纤部件510的一侧设置有多个端口520P、521P和522P，它们分别与第二波分复用/分解装置30的输入和输出端口，以及第二阵列波导的端口350P相对应。位于第一光纤阵列部件50中的带状光纤512包括输入光纤512a和输出光纤512b。
尽管未在图中示出，平面光导电路S是一个光通信模块，通过设置和耦合第一和第二光纤阵列40、50，然后安装用于热校正的热源，用于检测温度的传感器和用于使光电路不受外部环境干扰的保护箱。
总之，根据本发明如上装配的双波分复用/分解装置可以按照与具有两个光电路的装置相同的方式工作。通过将两个对称的阵列波导光栅设置一个平面光导电路上并且将第一和第二光纤阵列部件与输入和输出端口耦合来达到这个目的。因此，大大减少了制造成本，并且使用一个光电路就可以获得具有双波分复用/分解功能的效果。尽管出于示例性的目的对本发明的优选实施例进行了说明，本领域的技术人员可以认识到各种修改和增删，而不偏离附加权利要求限定的发明范围和实质。

Claims (15)

1.一种使用多个输入和输出波导和阵列波导光栅的波分复用/分解光信号的设备，所述阵列波导光栅与所述多个输入和输出波导光栅耦合，包括：
(a)平面光导电路，其包括第一波分复用/分解装置和第二波分复用/分解装置，所述第一波分复用/分解装置包括一侧上的多个第一输入和输出波导的输入和输出端口，和与所述多个第一输入和输出波导耦合的第一阵列波导光栅，而第二波分复用/分解装置关于中心与所述第一波分复用/分解装置对称设置，并且包括与所述一侧分离的相对侧上的多个第二输入和输出波导的输入和输出端口，和与所述多个输入和输出波导耦合的第二阵列波导光栅；
(b)第一光纤阵列部件，包括与所述多个输入和输出波导的输入和输出端口相对应的端口，并且与第一带状光纤相连接；和
(c)第二光纤阵列部件，包括与所述多个第二输入和输出波导的输入和输出端口相对应的端口，并且与第二带状光纤相连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第一波分复用/分解装置还包括第一阵列波导。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于第一阵列波导的输入端口位于平面光导电路的另一侧，而其输出端口位于平面光导电路的一侧。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于第一阵列波导是直波导。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于第一阵列波导位于邻近第一波分复用/分解装置的输入波导的位置。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第二波分复用/分解装置还包括第二阵列波导。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于第二阵列波导的输入端口位于平面光导电路的一侧，而其输出端口位于平面光导电路的另一侧。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于第二阵列波导是直波导。
9.根据权利要求2所述的设备，其特征在于第二阵列波导位于接近第二波分复用/分解装置的位置。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第一和第二波分复用/分解装置彼此对称设置。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第一波分复用/分解装置的输入和输出波导包括第一输入波导阵列和第一输出波导阵列，所述第一输出波导阵列与附近的第一输入波导阵列位于一条线上。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第二波分复用/分解装置的输入和输出波导包括第二输入波导阵列和第二输出波导阵列，所述的第二输出波导阵列与附近的第二输入波导阵列位于一条线上。
13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第一波分复用/分解装置的输入和输出波导包括第一输入波导和第一输出波导，所述的第一输出波导与附近的第一输入波导位于一条线上。
14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第二波分复用/分解装置的输入和输出波导还包括第二输入波导和第二输出波导，所述第二输出波导与附近的第二输入波导位于一条线上。
15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于第一和第二光纤阵列部件彼此相对放置。
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