多波长通道可调的光梳状干涉仪

摘要

本发明公开一种多波长通道可调的光梳状干涉仪，其构成器件包括：宽带光源（1）、光隔离器（2）、1×2光耦合器（3）、2×1光耦合器（4）、第一光环形器（31）、第二光环形器（32）、第一一、第一二光栅耦合器（211）、（212）、第二一、第二二光栅耦合器（221）、（222）、……、第N一、第N二光栅耦合器（2N1）、（2N2）、第一至第N光开关（11）、（12）、……、（1N）、第一至第N 2×2光耦合器（41）、（42）、……、（4N）、第一至第N光微环谐振腔阵列（31）、（32）、……、（3N）；该光梳干涉仪具有多波长通道调谐方便、可灵活扩展的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，尤其涉及一种多波长通道可调的光梳状干涉仪。

背景技术

光纤通信技术的飞速发展和多媒体通信技术的日益成熟，人们对高速、宽带的需求越来越大。光波分复用技术（WDM）可以在不另设新光纤线路的情况下，通过将不同波长的光信号耦合到一根光纤中传输，从而极大地降低网络建设成本。然而，随着密集波分复用系统（DWDM）信道间隔的不断减小，对网络节点处滤波器件性能的压力正成为制约DWDM系统信道数进一步增加的主要障碍，因此光梳状干涉仪酝遇而生。

光梳状干涉仪能将多波长光信号分成奇波长信道和偶波长信道，从而使各信道间隔加倍，可有效缓解DWDM系统信道间隔减小对网络节点处滤波器性能的压力。目前光梳状干涉仪主要有：马赫-增德尔干涉仪型（Mach-Zehnder Interferometer）和麦克尔逊干涉仪型（Michelson interferometer）。这些梳状干涉仪虽然在插入损耗和隔离度等基本性能方面都比较好，但只能对一路波长信道进行操作、不可调谐等缺点，很大程度上限制了它们在动态DWDM系统中应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有光梳状干涉仪在性能、应用和成本上暴露出的不足，公开一种多波长通道可调的光梳状干涉仪。

本发明的技术方案：

一种多波长通道可调的光梳状干涉仪，包括：宽带光源、光隔离器、1×2光耦合器、2×1光耦合器、第一光环形器、第二光环形器、第一一光栅耦合器、第一二光栅耦合器、第二一光栅耦合器、第二二光栅耦合器、……、第N一光栅耦合器、第N二光栅耦合器、第一至第N光开关、第一至第N 2×2光耦合器、第一至第N光微环谐振腔阵列。所述各器件的连接如下：

所述的宽带光源的输出端口连接光隔离器的输入端口、光隔离器的输出端口连接1×2光耦合器的第一端口，1×2光耦合器的第二端口、第三端口分别连接第一光环形器的第一端口、第二光环形器的第一端口，第一光环形器的第二端口连接第一一光栅耦合器的第一端口，第二光环形器的第二端口连接第一二光栅耦合器的第一端口，第一光环形器的第三端口、第二光环形器的第三端口分别连接2×1光耦合器的第一端口和第二端口，第一一、第一二光栅耦合器的第二端口分别连接第二一、第二二光栅耦合器的第一端口、第二一、第二二光栅耦合器的第二端口分别连接第三一、第三二光栅耦合器的第一端口，……，第(N-1)一、第(N-1)二光栅耦合器的第二端口分别连接第N一、第N二光栅耦合器的第一端口，第一一、第一二光栅耦合器的第三端口分别连接第一光开关的第一、第二输出端口，第二一、第二二光栅耦合器的第三端口分别连接第二光开关的第一、第二输出端口，……，第N一、第N二光栅耦合器的第三端口分别连接第N光开关的第一、第二输出端口，第一一、第一二光栅耦合器的第四端口分别连接第一2×2光耦合器的第一、第二端口，第二一、第二二光栅耦合器的第四端口分别连接第二2×2光耦合器的第一、第二端口，……，第N一、第N二光栅耦合器的第四端口分别连接第N 2×2光耦合器的第一、第二端口，第一2×2光耦合器的第三、第四端口分别连接第一光微环谐振腔阵列的输入、输出端口，第二2×2光耦合器的第三、第四端口分别连接第二光微环谐振腔阵列的输入、输出端口，第N 2×2光耦合器的第三、第四端口分别连接第N光微环谐振腔阵列的输入、输出端口，2×1光耦合器的第三端口作为该多波长信道可调的光梳状干涉仪的输出端口；

第一光微环谐振腔阵列由一个光微环谐振腔构成、第二光微环谐振腔阵列由两个半径相同的光微环谐振腔串联构成、……、第N光微环谐振腔阵列由N个半径相同的光微环谐振腔串联构成；第一至第N光微环谐振腔阵列中的光微环谐振腔的半径依次增加；

第一一、第一二光栅耦合器的耦合波长同为λ1，第二一、第二二光栅耦合器的耦合波长同为λ2，……，第N一、第N二光栅耦合器的耦合波长同为λN；λ1，λ2，……，λN波长依次增加，波长间隔相同。

本发明的有益效果具体如下：

本发明公开一种多波长通道可调的光梳状干涉仪，充分利用光栅耦合器的上下话路作用和微环谐振腔的梳状谐振谱效应，在光开关的作用下，灵活实现对不同波长通道的选择。相比于目前常用的光梳状干涉仪，本发明公开的梳状干涉仪具有多波长通道调谐方便、可扩展性等优点。

附图说明

图1多波长通道可调的光梳状干涉仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例一

如图1，一种多波长通道可调的光梳状干涉仪，包括：宽带光源1、光隔离器2、1×2光耦合器3、2×1光耦合器4、第一光环形器31、第二光环形器32、第一一、第一二光栅耦合器211、212、第二一、第二二光栅耦合器221、222、……、第N一、第N二光栅耦合器2N1、2N2、第一至第N光开关11、12、……、1N、第一至第N 2×2光耦合器41、42、……、4N、第一至第N光微环谐振腔阵列31、32、……、3N。所述各器件的连接如下：

所述的宽带光源1的输出端口连接光隔离器2的输入端口、光隔离器2的输出端口连接1×2光耦合器3的第一端口，1×2光耦合器3的第二端口、第三端口分别连接第一光环形器31的第一端口、第二光环形器32的第一端口，第一光环形器31的第二端口连接第一一光栅耦合器211的第一端口，第二光环形器32的第二端口连接第一二光栅耦合器212的第一端口，第一光环形器31的第三端口、第二光环形器32的第三端口分别连接2×1光耦合器4的第一端口和第二端口，第一一、第一二光栅耦合器211、212的第二端口分别连接第二一、第二二光栅耦合器221、222的第一端口、第二一、第二二光栅耦合器221、222的第二端口分别连接第三一、第三二光栅耦合器231、232的第一端口，……，第(N-1)一、第(N-1)二光栅耦合器2(N-1)1、2(N-1)2的第二端口分别连接第N一、第N二光栅耦合器2N1、2N2的第一端口，第一一、第一二光栅耦合器211、212的第三端口分别连接第一光开关11的第一、第二输出端口，第二一、第二二光栅耦合器221、222的第三端口分别连接第二光开关12的第一、第二输出端口，……，第N一、第N二光栅耦合器2N1、2N2的第三端口分别连接第N光开关1N的第一、第二输出端口，第一一、第一二光栅耦合器211、212的第四端口分别连接第一2×2光耦合器41的第一、第二端口，第二一、第二二光栅耦合器221、222的第四端口分别连接第二2×2光耦合器42的第一、第二端口，……，第N一、第N二光栅耦合器2N1、2N2的第四端口分别连接第N 2×2光耦合器4N第一、第二端口，第一2×2光耦合器41的第三、第四端口分别连接第一光微环谐振腔阵列31的输入、输出端口，第二2×2光耦合器42的第三、第四端口分别连接第二光微环谐振腔阵列32的输入、输出端口，……，第N 2×2光耦合器4N的第三、第四端口分别连接第N光微环谐振腔阵列3N的输入、输出端口，2×1光耦合器4的第三端口作为该多波长通道可调的光梳状干涉仪的输出端口；

第一光微环谐振腔阵列31由一个光微环谐振腔构成、第二光微环谐振腔阵列32由两个半径相同的光微环谐振腔串联构成、……、第N光微环谐振腔阵列3N由N个半径相同的光微环谐振腔串联构成；第一至第N光微环谐振腔阵列中的光微环谐振腔的半径依次增加；

第一一、第一二光栅耦合器211、212的耦合波长同为λ1，第二一、第二二光栅耦合器221、222的耦合波长同为λ2，……，第N一、第N二光栅耦合器2N1、2N2的耦合波长同为λN；λ1，λ2，……，λN波长依次增加，波长间隔相同。