基于硅基双萨格纳克环镜环路结构的光滤波器件

摘要

一种基于硅基双萨格纳克环镜环路结构的光滤波器件，包括：两个萨格纳克环镜和一个定向耦合器，其中：两个萨格纳克环镜的一侧波导相连，另一侧波导分别与定向耦合器一侧的两个波导相连，定向耦合器另一侧设有输入端口、透射端口和反射端口。本发明通过调节各个耦合器的耦合系数和各段波导的长度，可以改变双萨格纳克环镜环路结构的透射函数和反射函数，从而实现波长可调交织器和波长带宽均可调的梳状滤波器，且尺寸小，调节效率高，消光比高。

主权项

一种基于硅基双萨格纳克环镜环路结构的光滤波器件，其特征在于，包括：两个萨格纳克环镜SLM和一个定向耦合器，其中：两个SLM的一侧波导相连，另一侧波导分别与定向耦合器一侧的两个波导相连，定向耦合器另一侧设有输入端口、透射端口和反射端口。通过调节各个耦合器的耦合系数和各段波导的长度，可以改变双萨格纳克环镜环路结构的透射函数和反射函数，从而实现波长可调交织器和波长带宽均可调梳状滤波器；所述的透射函数t_LS和反射函数r_LS为：$t_{LS}={a_1}^2\left(\right({t_1}^2-{k_1}^2)t_{FP}+{\mathrm{jt}}_1{k}_1(r_{{\mathrm{FP}}_1}+r_{{\mathrm{FP}}_2}\left)\right),$$r_{LS}={a_1}^2({t_1}^2{r}_{{\mathrm{FP}}_1}-{k_1}^2{r}_{{\mathrm{FP}}_2}+2{\mathrm{jt}}_1{k}_1{t}_{FP}),$$t_{FP}=t_{s_2}{t}_{s_3}{a}_3/(1-r_{s_2}{r}_{s_3}{a_3}^2),$$r_{{\mathrm{FP}}_1}=2{\mathrm{ja}}_2(t_2{k}_2+{a_2}^2{a_3}^2{t}_3{k}_3)/(1-r_{s_2}{r}_{s_3}{a_3}^2),$$r_{{\mathrm{FP}}_2}=2{\mathrm{ja}}_2(t_3{k}_3+{a_2}^2{a_3}^2{t}_2{k}_2)/(1-r_{s_2}{r}_{s_3}{a_3}^2),$$t_{s_i}=({t_i}^2-{k_i}^2)a_1(i=2,3),$$r_{s_i}=-2{\mathrm{jt}}_i{k}_i{a}_1(i=2,3),$t_i²+r_i²＝1(i＝1,2,3)，a_i＝exp(‑αl_i‑jβl_i)(i＝1,2,3)，β＝2πn_g/λ，其中：t_FP和r_FP分别为两个SLM相连后的透射函数和反射函数，和分别为单个SLM的透射函数和反射函数，a_i是各段波导的传输率，t_i和r_i为各个耦合器的耦合系数和传输系数，l_i是各段波导的长度，α和β为波导的损耗系数和传播常数，n_g为群折射率，λ为波长。