集成可调衰减器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种集成可调衰减器。
【背景技术】
[0002]集成可变光衰减器(Variable Optical Attenuators，简称VOAs)被广泛的应用于现代波分复用(Wavelength Divis1n Multiplex，简称WDM)光通讯网络之中。其主要作用就是用于动态地监视和控制光路的功率大小，为其他光信号处理器件提供合适稳定的功率输出。目前在集成环境下制作VOA的技术主要包括微机电系统(MEMS)技术和平面光路(PLC)制作技术。采用工艺成熟的硅基PLC技术来制作器件具有低成本、高性能、高稳定性和高集成度的优势。
[0003]现有技术中的集成可变光衰减器由于应用带宽过宽而导致不能较好对复用后的WDM信号进行各信道的功率平衡，因此亟需提供一种可变光衰减器，以解决上述问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种集成可调衰减器，以解决对复用后的WDM信号进行各信道的功率平衡的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案:
[0006]本发明提供了一种集成可调衰减器，包括两个双通道级联的第一微环和第二微环，光输入信号通过第一输入端口进入该集成可调衰减器，所述光输入信号的第一部分流向第一微环，为第一光信号；所述光输入信号的第二部分流向第二微环，为第二光信号；所述光输入信号的第三部分流向第二输出端口，为第三光信号；
[0007]其中，流向第一微环的第一光信号通过第一微环的右侧半环流至第一微环的第一親合段时，第一光信号的一部分通过所述第一親合段后流向第一输出端口，第一光信号的另一部分通过所述第一耦合段后经第一微环的左侧半环流向第二微环，为第四光信号；
[0008]所述第一耦合段为第一直光纤波导与所述第一微环的耦合处；
[0009]其中，流向第二微环的第二光信号通过第二微环的右侧半环流至第二微环的第二耦合段时，第二光信号的一部分通过所述第二耦合段后流向第一微环的第一耦合段并流向第一输出端口，第二光信号的另一部分通过所述第二耦合段后经第二微环的左侧半环流向第二输出端口；
[0010]所述第二耦合段为第一直光纤波导与所述第二微环的耦合处；
[0011]其中，流向第二微环的第四光信号通过第二微环的右侧半环流至第二微环的第二耦合段时，第四光信号的一部分通过所述第二耦合段后流向第一微环的第一耦合段并流向第一输出端口，第四光信号的另一部分通过所述第二耦合段后经第二微环的左侧半环流向第二输出端口。
[0012]其中，所述第一微环的周长与所述第二微环的周长的差值处在第一预设范围内。
[0013]其中，所述第一微环的周长和所述第二微环的周长相等。
[0014]其中，所述第一微环的半径为25 μ m。
[0015]其中，所述第一微环和第二微环之间的距离与所述第一微环或第二微环的半周长的整数倍的差值处在第二预设范围内。
[0016]其中，所述第一耦合段的长度为8?12um ;所述第二耦合段的长度为8?12um。
[0017]其中，在第一耦合段处，所述第一直光波导与所述第一微环之间的缝隙为200nm ;在第二耦合段处，所述第一直光波导与所述第二微环之间的缝隙为200nm。
[0018]其中，所述第一微环和/或所述第二微环的材料为绝缘体上硅。
[0019]其中，所述集成可调衰减器还包括加热器，用于对所述第一微环和/或所述第二微环进行加热。
[0020]其中，所述加热器上设有电极，用于为所述加热器提供电流输入。
[0021]由上述技术方案可知，本发明所述的集成可调衰减器设置了两个级联的微环，通过控制两个微环的半径、两个微环间的距离或通过改变两个微环的特性等方式来实现光衰减可调的目的。且本发明所述的集成可调衰减器还具有窄衰减带宽的特性，这主要是因为衰减特性主要由两环间的Bragg谐振特性和来自第一微环和第二微环的光的相干特性来决定，由于微环的谐振使得来自第一微环和第二微环的光相位的剧烈变化，从而使得可调衰减带宽被控制的很窄。
[0022]另外，在本发明中，采用SOI制成的双微环结构，在上述优势的基础之上，因为由SOI传输损耗产生的Bragg谐振的功率损耗很小，从而使得可调衰减带宽被控制的更窄。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本发明一个实施例提供的集成可调衰减器的结构示意图；
[0025]图2为第一微环和第二微环上方设置的加热器及电极的结构示意图；
[0026]图3是以1550.3nm为中心频率，第一微环的加热器在不同输入功率下集成可调衰减器的频率响应结果示意图。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]图1示出了本发明一个实施例提供的集成可调衰减器的结构示意图，图中的黑色箭头代表光信号的流向，其中序号I表不第一微环，2表不第二微环，3表不第一输入端口，4表不第一输出端口，5表不第二输出端口，6表不第一親合段，7表不第二親合段，8表不第一直光纤波导。如图1所示，本实施例提供的集成可调衰减器包括两个双通道级联的第一微环I和第二微环2，光输入信号通过第一输入端口 3进入该集成可调衰减器，所述光输入信号的第一部分流向第一微环I，为第一光信号；所述光输入信号的第二部分流向第二微环2，为第二光信号；所述光输入信号的第三部分流向第二输出端口 5，为第三光信号；
[0029]其中，流向第一微环I的第一光信号通过第一微环I的右侧半环流至第一微环I的第一親合段6时，第一光信号的一部分通过所述第一親合段6后流向第一输出端口 4，第一光信号的另一部分通过所述第一耦合段6后经第一微环I的左侧半环流向第二微环2，为第四光信号；
[0030]所述第一耦合段6为第一直光纤波导8与所述第一微环I的耦合处；
[0031]其中，流向第二微环2的第二光信号通过第二微环2的右侧半环流至第二微环2的第二耦合段7时，第二光信号的一部分通过所述第二耦合段7后流向第一微环的第一耦合段6并流向第一输出端口 3，第二光信号的另一部分通过所述第二耦合段7后经第二微环2的左侧半环流向第二输出端口 5 ;
[0032]所述第二耦合段7为第一直光纤波导8与所述第二微环2的耦合处；
[0033]其中，流向第二微环2的第四光信号通过第二微环2的右侧半环流至第二微环2的第二耦合段7时，第四光信号的一部分通过所述第二耦合段7后流向第一微环I的第一耦合段6并流向第一输出端口 4，第四光信号的另一部分通过所述第二耦合段7后经第二微环2的左侧半环流向第二输出端口 5。
[0034]上述的第一微环或第二微环为Micro-ring resonator (MMR)，通过上述描述可知，光输入信号通过第一输入端口输入至集成可调衰减器时，所述光输入信号共分成了三部分，第一部分流向第一微环，为第一光信号，第二部分流向第二微环，为第二光信号，第三部分流向第二输出端口，为第三光信号。在本发明中，第二输出端口不作为光输出端口，因此流向第二输出端口的第三光信号可以认为是光泄露。
[0035]而流向第一微环的第一光信号的一部分和流经第二微环的一部分光信号在第一親合段处进行親合后通过第一输出端口输出，并产生一部分光返回第一微环，从而构成谐振。在本发明中，第一输出端口为光输出端口。而流向第一微环的第一光信号的另一部分绕过第一微环一圈后流向第二微环，该部分光信号和流向第二微环的第二光信号在第二耦合段处进行耦合后一部分绕过第二微环一圈后流向第二输出端，该部分光可以认为是光泄露，另一部分在第二耦合段处进行耦合后继续在第一耦合段处进行耦合后通过第一输出端口输出。
[0036]通过上面可知，通过第一输入端口的光输入信号，其走向共分为了三部分，一部分通过第二输出端口输出，该部分光可以认为是光泄露；一部分在第一微环、第二微环中通过以及在第一耦合段波段、第二耦合波段处耦合时衰减掉了 ；一部分在经过第一微环、第二微环中传输及耦合后从第一输出端口输出。因此，通过控制从第二输出端口输出的光信号的多少，以及耦合时衰减量的多少就可以控制从第一输出端口输出的光信号的多少即实现了可调衰减的功能。
[0037]本发明实施例所述的集成可调衰减器由于设置了两个级联的微环，通过控制两个微环的半径、两个微环间的距离来衰减频带的中心波长、带宽以及衰减频带的间隔，并通过改变两个微环的特性等方式来实现光衰减可调的目的。
[0038]为了使得两环对应的谐振频率一致从而保证两环对应的自由光谱区(freespectral range，简称FSR)相同进而使整个衰减器获得稳定的衰减频带间隔，同时为了控制所需衰减频带位置，所