3DB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法.pdf

一种3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：取一阵列波导光栅；步骤2：在阵列波导光栅的输入端的末端加入一3dB耦合波导，该3dB耦合波导与阵列波导光栅中的输入波导构成3dB耦合器，从而实现阵列波导光栅的输出谱平坦化。

1、  一种3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：取一阵列波导光栅；
步骤2：在阵列波导光栅的输入端的末端加入一3dB耦合波导，该3dB耦合波导与阵列波导光栅中的输入波导构成3dB耦合器，从而实现阵列波导光栅的输出谱平坦化。

2、  根据权利要求1所述的3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法，其特征在于，其中阵列波导光栅的波导材料是硅基二氧化硅、SOI、InP或低损耗的聚合物。

3、  根据权利要求1所述的3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法，其特征在于，其中阵列波导光栅100包括：依次连接的输入波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导及输出波导。

3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法
技术领域
本发明涉及阵列波导光栅(AWG)器件，特别是指一种3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法。
背景技术
普通阵列波导光栅输出谱为高斯型分布，带宽较窄，在光网络中，高斯型输出谱对激光器和探测器的要求苛刻，为放宽对激光器和探测器的要求，阵列波导光栅的输出谱应是平坦化的。
目前国际上对阵列波导光栅输出平坦化的方法有：在阵列波导光栅的输入波导末端使用多模干涉仪(MMI)、阵列波导采用两组长度差不同的阵列波导交叉排列、多罗兰圆设计(见文献：[1]M.Kohtoku，H.Takahashi，T.Kitoh，T.Shibata，Y.Inoue and Y.Hibino，“Low-loss flat-top passbandarrayed waveguide gratings realized by first-order modeassistance method，”Electron.Lett.2002，38(15)，792-794.[2]K.Okamo to and A.Sugita，“Flatspectral response arrayed-waveguide grating multiplexerwith parabolic waveguide horns，”Electron.Lett.1996，32(18)：1661-1662.[3]M.R.Amersfoort，J.B.D.Soole，H.P.LeBlanc，N.C.Andreadakis，A.Rajhel and C.Caneau，“Passband broadening ofintegrated arrayed waveguide filters using multimodeintergerence couplers，”Electron.Lett.1996，32(5)，449-451.[4]A.Rigny，A.Bruno and H.Sik，“Multigrating method for flattened spectral responsewavelength multi/demultiplexer，”Electron.Lett.volume，1997，33(20)1701-1702.[5]Y.P.Ho，H.Li，and Y.J.Chen，“FlatChannel-Passband-Wavelength Multiplexing andDemultiplexing Devices by Multiple-Rowland-CircleDesign，”IEEE Photonics Technology Letters，1997，9(3)342-344)。而采用在输入波导的末端加入3dB耦合波导，实现阵列波导光栅输出谱的平坦化，在国际上还没有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现阵列波导光栅(AWG)输出响应平坦化的方法。关键在于采用在阵列波导光栅(AWG)的输入波导末端加入一3dB耦合波导，使输入波形由高斯型变为双峰状，双峰状输入波在输出平板波导的成像仍为双峰状，这一波形与输出波导的本征模卷积分即可实现阵列波导光栅(AWG)输出谱的平坦化。
本发明是通过下面方法实现的：
本发明一种3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：取一阵列波导光栅；
步骤2：在阵列波导光栅的输入端的末端加入一3dB耦合波导，该3dB耦合波导与阵列波导光栅中的输入波导构成3dB耦合器，从而实现阵列波导光栅的输出谱平坦化。
其中阵列波导光栅的波导材料是硅基二氧化硅、SOI、InP或低损耗的聚合物。
其中阵列波导光栅100包括：依次连接的输入波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导及输出波导。
附图说明
为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1-1是本发明的结构示意图。
图1-2是3dB耦合器的示意图。
图2-1是没有3dB耦合波导阵列波导光栅的模拟谱。
图2-2是有3dB耦合波导阵列波导光栅的模拟谱。
具体实施方式
请参阅图1-1图1-2，本发明一种3dB耦合波导实现阵列波导光栅输出平坦化的方法，包括如下步骤：
步骤1：取一阵列波导光栅100，该阵列波导光栅100的波导材料是硅基二氧化硅、SOI、InP或低损耗的聚合物；其中阵列波导光栅100包括：依次连接的输入波导10、输入平板波导11、阵列波导12、输出平板波导13及输出波导14；
步骤2：在阵列波导光栅100的输入端的末端加入一3dB耦合波导15，该3dB耦合波导15与阵列波导光栅100中的输入波导10构成3dB耦合器，从而实现阵列波导光栅100的输出谱平坦化。
实例
1、请参阅图1-1，取一阵列波导光栅100，该阵列波导光栅100的波导材料是硅基二氧化硅；其中阵列波导光栅100包括：依次连接的输入波导10、输入平板波导11、阵列波导12、输出平板波导13及输出波导14；在阵列波导光栅100的输入端的末端加入一3dB耦合波导15，3dB耦合波导15与输入波导10的间距W及长度L由硅基二氧化硅波导的折射率差确定，该3dB耦合波导15与阵列波导光栅100中的输入波导10构成3dB耦合器，如图1-2所示，从而实现阵列波导光栅100的输出谱平坦化。
2、请参阅图1-1，取一阵列波导光栅100，该阵列波导光栅100的波导材料是SOI；其中阵列波导光栅100包括：依次连接的输入波导10、输入平板波导11、阵列波导12、输出平板波导13及输出波导14；在阵列波导光栅100的输入端的末端加入一3dB耦合波导15，3dB耦合波导15与输入波导10的间距W及长度L由SOI波导的折射率差确定，该3dB耦合波导15与阵列波导光栅100中的输入波导10构成3dB耦合器，如图1-2所示，从而实现阵列波导光栅100的输出谱平坦化。
3、请参阅图1-1，取一阵列波导光栅100，该阵列波导光栅100的波导材料是InP；其中阵列波导光栅100包括：依次连接的输入波导10、输入平板波导11、阵列波导12、输出平板波导13及输出波导14；在阵列波导光栅100的输入端的末端加入一3dB耦合波导15，3dB耦合波导15与输入波导10的间距W及长度L由InP波导的折射率差确定，该3dB耦合波导15与阵列波导光栅100中的输入波导10构成3dB耦合器，如图1-2所示，从而实现阵列波导光栅100的输出谱平坦化。
4、请参阅图1-1，取一阵列波导光栅100，该阵列波导光栅100的波导材料是低损耗聚合物；其中阵列波导光栅100包括：依次连接的输入波导10、输入平板波导1
1、阵列波导12、输出平板波导13及输出波导14；在阵列波导光栅100的输入端的末端加入一3dB耦合波导15，3dB耦合波导15与输入波导10的间距W及长度L由低损耗聚合物波导的折射率差确定，该3dB耦合波导15与阵列波导光栅100中的输入波导10构成3dB耦合器，如图1-2所示，从而实现阵列波导光栅100的输出谱平坦化。
该方法的示意图如图1，通过在输入波导末端加入3dB耦合波导，使输入波形呈双峰状，在输出平板波导成像后与输出波导的本征模卷积可实现平坦化输出波形。图2为没有和有3dB耦合波导的阵列波导光栅输出谱比较图，从图中看出3dB耦合波导的存在可实现阵列波导光栅的平坦化，方法可行。