基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中的每个可调谐微环谐振器只作用于一个特定波长。每个可调谐微环谐振器使进入其输入端的具有特定波长的光的传播方向保持或偏转，即完成光的路径切换功能。本发明包含两部分可调谐微环谐振器阵列。第一部分是一维排布的阵列，它的数目等于输入光信号中所含波长数目。其中的可调谐微环谐振器各自独立工作，将输入光按波长进行逐个分离。第二部分是二维排布的阵列，其行数等于波长选择光开关的输出端口数目，其列数等于输入光信号中所含波长数目。此二维分布的可调谐微环谐振器阵列协同工作，将上述一维阵列按波长分离后的光信号按波长重新进行任意组合，从波长选择光开关的输出端输出。
【专利说明】基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤通信【技术领域】，尤其涉及一种基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关。
【背景技术】
[0002]波分复用(101,1狀6161181: 11-01VI81011光纤通信系统已经成为现代高速宽带通信网的基础平台。作为光纤通信系统的核心设备，可重构光分插复用器
^60011^1^111-81316 0^)1:1081 八11111:11)16X610 的使用给网络的运营带来了更多业务开展的便利和运营成本的降低。如八01在光域以波长为单位对信号进行分插与复用，因其透明性、灵活性和可扩展性，它越来越受到网络运营商的青睐。
[0003]脚\01设备的核心器件经过多年的发展，先后经过了波长阻塞器(冊，1^61611^1！8104610、平面光波导 00八0100八01)两代技术的发展。随着波长选择光开关(133, 1^6161181:11 801001:1^6 8^11:0)1)的出现，1？0八01系统进入了一个全新的发展阶段。
[0004]理想的可重构光网络是能以任何频率间隔在任何方向上下(或直通)任何波长。为实现这个目标，要求下一代如八01具有以下特性:波长无关性(0)10^1688):各端口可承载任意波长；方向无关性(0116(31:10111688):任意波长可以以任意方向实现上下以及直通等功能；无冲突((30111:6111:10111688):在任意方向上实现任意波长的上下或直通；灵活栅格(61-1(11688):波长间隔灵活可调。这些特征一般被合称为⑶⑶。
[0005]波长选择开关(133)是实现具有⑶⑶特征的下一代1？0八01的关键单元，它得到了国内外光通信行业的高度重视，不少厂家从2010年就开展了相关研究。美国了0%最早进行了相关研究,2012年已开始商用。美国等公司也开展了相关研究，推出了基于液晶技术或者1213技术的下一代80八01用133器件。
[0006]在2006年，澳大利亚1?职的？丨7公司3.等人申请了基于娃基液晶的无栅格波长选择光开关专利“评狀6161181:11 861601:1^6
(^088-⑶皿6巧”⑴3 7,787,720),他们提出用棱栅对信道内的光束进行衍射，并用硅基液晶对衍射开的光斑进行角度调节，实现了端口数2X4、分辨率约为111111的波长选择光开关。在2007年的国际光纤通信会议(01^2007)上，3.办18匕11对基于硅基液晶的波长选择开关的最新进展做了总结，指出基于娃基液晶0781^1 011 3111(3011)的波长选择开关有着较小的插入损耗和较好的滤波特性，并能对各个信道中的任意波长进行幅度和相位调节。
[0007]美国贝尔实验室于2004年申请了名为“ 1 XX ^^61611^1:11 861601:1^6 8界11x11”的专利⑴3 7，689，073)，随后在2012年的国际光纤通信会议(01^2012)上，贝尔实验室的研究人员提出了双调节折叠式的基于硅基液晶的波长选择光开关，他们利用反射镜等器件让光束两次经过1X03，从而增大了偏转角并解决了波长混叠的问题。
[0008]日本富士通公司和阶!'公司分别于2005年和2007年申请了利用微机电系统(1218)实现波长选择光开关的专利“861601:1^6 1218 8^11:011(￡111-0^6811
？81:6111:1081:1 011 2？ 1701580) ? ^1218 11111-1-01- 811(1 ^8^61611^1: 11 861601:1011
8界1化11” 01)2111686 ？社6社^2008292951) 0它们都是采用腿13代替了液晶，分光仍是由光栅实现。
[0009]由于上述已公开的波长选择光开关均采用了体光栅、液晶或微机电系统，以及透镜组成的光学系统，它们体积大，成本高，稳定性差，调节与控制困难。
【发明内容】
[0010]本发明的主要目的在于提供一种基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，可以用来解决既有的波长选择光开关体积大，成本高，稳定性差，调节与控制困难等问题。
[0011]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0012]输入光波导(1101)，其具有一个输入端(1102)和一个输出端(1103)；
[0013]1个与输入光波导(1101)在同一个平面内且平行排列的第一光波导〈1111、1121、......,1111):
[0014]~个与输入光波导(1101)在同一个平面内，且与输入光波导(1101)相互垂直的第二光波导〈1211、1221、......、12附)；
[0015]至少?个第一环形光波导(13011302,……、130吣，其中环形光波导(130^1彡』彡吣与输入光波导(1101)及第二光波导(120,1彡』彡吣均在同一个平面内，且与输入光波导(1101)及第二光波导? 吣的侧壁间距均小于第一预定值，每个第一环形光波导均和与之相近的输入光波导(1101)及第二光波导? 吣构成一个第一可调谐微环谐振器，共构成~个第一可调谐微环谐振器；
[0016]至少IX?个第二环形光波导(1310彡1彡1，1彡』彡吣，其中，第二环形光波导(131])与第一光波导(1111)及第二光波导(120)均在同一个平面内，且与第一光波导(1111)及第二光波导(120)的侧壁间距小于第二预定值，每个第二环形光波导均和与之相近的第一光波导(1111)及第二光波导(12)1)构成一个第二可调谐微环谐振器，共构成IX?个第二可调谐微环谐振器；
[0017]其中，为正整数。
[0018]本发明的突出优点是:采用可调谐微环谐振器作为滤波及分光单元，相比于利用体光栅作为滤波单元、液晶面板或1213作为分光单元的传统波长选择光开关实现方式，本方案的体积更小、集成度高、稳定度高、调节与控制方便的优点，方便被直接用于80八01的构建中。相对于已经公开的专利申请，本方案的突出优点是不采用分立元件，而是采用可调谐微环谐振器这种集成元件。由于整个器件集成于某种材料平台上通过半导体平面工艺制作，整个器件体积小，稳定度高，控制方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图，进一步详细描述本发明的内容，其中:
[0020]图1为本发明实施例中基于可调谐微环谐振器的波长选择光开的构示意图；
[0021]图2为本发明中由单个环形波导构成的可调谐微环谐振器的结构示意图及其典型滤波曲线示意图，其中(幻和化)为两种可调谐微谐振器的结构，(0)和((1)为相应于这两种结构的滤波曲线图；
[0022]图3为本发明中由串联的多个环形波导级联形成的可调谐微环谐振器的结构示意图及其典型滤波曲线示意图；其中(幻和化)为偶数个环形波导串联形成的两种可调谐微谐振器的结构，化)和((1)为奇数个环形波导串联形成的两种可调谐微谐振器的结构，
(6)为上述四种结构处于谐振状态时的滤波曲线图；化)上述四种结构处于非谐振状态时的滤波曲线图；
[0023]图4为本发明中采用串联多环级联构成的可调谐微环谐振器的波长选择光开关示意图，其中串联的环形波导数目为偶数；
[0024]图5为本发明中采用串联多环级联构成的可调谐微环谐振器的波长选择光开关示意图，其中串联的环形波导数目为奇数；
[0025]图6为本发明中确定基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关中器件谐振状态的流程图；
[0026]图7为本发明实施例中一个可处理4个波长，有3个输出端口的墓于可调谐微环谐振器的波长选择光开关结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0028]请参阅图1所示，本发明提供一种基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，包括:
[0029]—个输入光波导1101，它具有一个输入端1102和一个输出端1103。输入光波导1101的功能是将光信号约束在其芯层，沿着图中箭头方向传输。输入光波导1101的主要作用是从输入端1102接收来自外界的光信号输入。进入该输入端1102的光信号为待处理的多波长信号，它包含......、入~共^个波长成分。
[0030]1个与输入光波导1101在同一个平面内且与输入光波导1101平行排列的光波导1111、1121、……、1111，它们的输入端分别为1112、1122、……、1112，输出端分别为1113、1123、……、1113。这些光波导与输入波导1101具有同样的截面尺寸，由同种材料制作，其功能也是沿着箭头方向传输光信号。它们的1个输出端即为本方案提出的波长选择性光开关的1个输出端。
[0031]~个与输入光波导1101在同一个平面内，且与输入光波导1101相互垂直的光波导1211、1221、......、12[，其输入端分别为1212、1222、......、12X2，输出端分别为1213、
1223、……、12吧。这些光波导与输入波导1101具有同样的截面尺寸，由同种材料制作，其功能也是沿着箭头方向传输光信号。对于光波导12』1，它里面若有光信号传输，则该光信号的波长为入』。
[0032]~个环形光波导1301、1302、……、1301所谓环形光波导就是首尾相接形成的光波导，光从外界通过靠近的方式耦合进环形波导后，会在其中循环往复地传播。在环形光波导中循环传播的光会有辐射损耗带来的能量损失。环形光波导中循环传播的光在遇到与环形光波导临近的光波导时会有部分能量耦合出来，进入该临近波导。对于这~个环形光波导，130』(1 ?』? 与输入光波导1101及光波导12』1均在同一个平面内，且与它们的侧壁间距均小于1微米，每个环形光波导均和与之相近的两个光波导有0.01%以上的能量交换，三者构成一个可调谐微环谐振器。每个可调谐微环谐振器包括1个所述环形光波导130』，且所述环形光波导130』位于所述输入光波导1101及光波导12』1形成的交叉结构的第二象限。与输入波导1101临近的~个环形光波导共参与构成~个可调谐微环谐振器。由这~个环形光波导1301、1302、……、130~构成的~个可调谐微环谐振器分别在波长入” \2、.......处具有两种可切换的状态:谐振状态与非谐振状态。当可调谐微环谐振器处于谐振状态时，它会使得光信号传播方向偏转90度，进入与原波导垂直的波导中传输，称此过程为下载；当可调谐微环谐振器处于非谐振状态时，它会使得光信号仍在原波导中向前传输，称此过程为直通。对于这~个可调谐微环谐振器，当由环形光波导130』(1 ^ ^吣构成的可调谐微环谐振器在波长\ ,处被设置为处于谐振状态时，由输入端1102输入的多波长信号中的波长为X』的光信号会被下载到光波导12』1中往前传播。对于这~个可调谐微环谐振器，当由环形光波导13(^(1 ^ ^ 构成的可调谐微环谐振器在波长\处被设置为非谐振状态时，由输入端1102输入的多波长信号中的波长为入』的光信号会被传输到光波导1101的输出端1103输出。简单来说，这X个可调谐微环谐振器的功能就是将从输入端1102进入的多波长光信号按波长不同进行分光。
[0033]IX?个环形光波导131』(1彡1彡1，1彡』彡吣，它们构成一个环形波导的矩阵，矩阵规模为1X1其中，环形光波导131』与光波导1111及光波导12』1均在同一个平面内，且与它们侧壁间距小于1微米，每个环形光波导均和与之相近的两个光波导有0.01 %以上的能量交换，它们三者构成一个可调谐微环谐振器，个环形光波导共参与构成
个可调谐微环谐振器。每个可调谐微环谐振器包括1个所述环形光波导131』，且所述环形光波导131』位于所述输入光波导1111及光波导12』1形成的交叉结构的第四象限。这1X8个可调谐微环谐振器均具有两种可切换的状态:谐振状态与非谐振状态；当可调谐微环谐振器处于谐振状态时，它会使得光信号传播方向偏转90度，进入与原波导垂直的波导中传输，称此过程为下载；当可调谐微环谐振器处于非谐振状态时，它会使得光信号仍在原波导中向前传输，称此过程为直通。对于这个可调谐微环谐振器，当由环形光波导131』(1 ^ 1 ^ 1,1 ^ ^ 构成的可调谐微环谐振器处于谐振状态时，光波导12』1中传播的波长为、,的光信号会被该可调谐微环谐振器下载到光波导1111中，最后从输出端口1113输出。当由环形光波导131』(1 ^ 1 ^ 1,1 ^ ^ 构成的可调谐微环谐振器处于非谐振状态时，光波导12』1中传播的波长为入』的光信号经过该可调谐微环谐振器而不被其下载到光波导1111中(即完成直通过程)，而是沿着光波导12』1继续往前传播，它将被后续的可调谐微环谐振器下载。简单来说，这1X8个可调谐微环谐振器的功能是将分光后的^个波长的光信号进行重新分组组合，而后从1个输出端口输出。
[0034]对于上述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，若需要从输出端1113(1彡1彡1)输出波长为^.(1彡』彡吣的光信号，则需要让由环形光波导130』构成的可调谐微环谐振器及环形光波导131』构成的可调谐微环谐振器均处于谐振态，由输入端1102输入的多波长信号中的波长为\ 的光信号将会首先被由环形光波导130』构成的可调谐微环谐振器下载到直波导12』1中，而后被由环形光波导131』构成的可调谐微环谐振器下载到直波导1111中，最后从输出端1113输出。
[0035]对于上述的基于可调谐微环谐振器的波长选择开关，其中，若不需要从任意输出端1113(1 ^ 1 ^ 1)输出某一波长为^.(1的光信号，则需要让由环形光波导130』构成的可调谐微环谐振器处于非谐振态，即该波长为^.(1彡』彡吣的光信号不会被由环形光波导130』构成的可调谐微环谐振器下载到光波导12』1 (1 ^ ^ 中，而是沿着光波导1101继续往前传播，最后从输出端1103输出。
[0036]图2 (幻及㈦为本发明涉及的两种可调谐微环谐振器的结构，它们均包含一个环形波导和与之临近的两个直波导，二者的工作原理完全相同。称图2(8)及化)中的203与210为输入端，204和211为直通端，207和214为下载端。这两种可调谐微环谐振器的滤波曲线见图^，它的含义是’若从输入端^^^丨或〗^)输入宽谱光信号(所谓宽谱，指的是含有连续的不同波长光信号)，则将在直通端204 (或211)得到曲线215，在下载端207 (或214)得到曲线216。曲线216中尖峰处对应的波长即为微环谐振器的谐振波长。或者说，微环谐振器在这些波长处谐振。若输入到输入端203 (或210)的光信号的波长为谐振波长，那么它们将从下载端207 (或214)输出。若输入到输入端203 (或210)的光信号的波长非谐振波长，那么它们将从直通端204(或211)输出。通过热光效应或电光效应，我们可以移动微环谐振器的滤波曲线，即控制其在某个波长处谐振或不谐振，这便是可调谐微环谐振器，通过它实现光信号的路径切换。
[0037]对于图2(3)所示的结构，它在本发明中一共有~个，它们均与输入波导1101相邻，其功能是将从图1中输入端1102进入器件的多波长光信号按波长分光。它的工作方式是:波长为、的输入光从图2中输入端203进入波导202，若\为该可调谐微环谐振器的谐振波长，光将从下载端207输出，否则将从直通端204输出。
[0038]对于图2(6)所示的结构，它在本发明中一共有个，构成可调谐微环谐振器矩阵。其功能是将按波长分光后的光信号进行重新组合。它的工作方式是:波长为入的输入光从输入端210进入波导209，若X为该可调谐微环谐振器的谐振波长，光将从下载端214输出，否则将从直通端211输出。
[0039]对于上述所用的可调谐微环谐振器，它们只可能使其对应波长的光信号发生下载(但其被设置为谐振状态时)，对其他波长的光信号，它们永远保持直通。
[0040]可选地，每个可调谐微环谐振器还可以包括多个串联的环形光波导。每个可调谐微环谐振器包括多个串联的环形光波导时，可形成平顶滤波曲线，这样波长对准要求没那么高。举例来说，当环境温度变化时，滤波曲线会移动，如果顶部太尖，会造成不想要的后果。二如果有平顶特性，些许移动不影响正常工作。下面结合附图详细说明多个环形光波导串联构成一个可调谐微环谐振器的示例。
[0041]图3为由串联的多个环形光波导级联形成的可调谐微环谐振器的结构示意图及其典型滤波曲线示意图。图3(8)及(幻为偶数个环形波导串联形成的可调谐微环谐振器。对于这种情况，图3⑷用来组成含~个可调谐微环谐振器的一维阵列。图3 (幻中，203为输入光波导，204为输入端，205为直通端，208为下载端。图3 ()3)用来组成含1X1^个可调谐微环谐振器的二维阵列。图3()3)中，211为输入光波导，212为输入端，213为直通端，216为下载端。图3(4及化)中的可调谐微环谐振器处于谐振状态时的滤波曲线示意图见图3 (6)，处于非谐振状态时的滤波曲线图间图3江)；其中233为直通端滤波曲线，234为下载端滤波曲线。
[0042]本发明图1示出的实施例中，当所述~个可调谐微环谐振器的每一个包括偶数个环形光波导130』时，所述偶数个环形光波导130』位于输入光波导1101和光波导12』1形成的交叉结构的第三象限；当所述个可调谐微环谐振器的每一个包括偶数个环形光波导131』时，所述偶数个环形光波导131』位于输入光波导1111及光波导12』1形成的交叉结构的第一象限。
[0043]图3(0)及⑷为奇数个环形波导串联形成的可调谐微环谐振器。对于这种情况，图3(0用来组成含~个可调谐微环谐振器的一维阵列。图3(0中，218为输入光波导，219为输入端，220为直通端，223为下载端。图3((1)用来组成含个可调谐微环谐振器的二维阵列。图3 ((1)中，227为输入光波导，228为输入端，229为直通端，232为下载端。图3(0)及⑷中的可调谐微环谐振器处于谐振状态时的滤波曲线示意图见图3(6),处于非谐振状态时的滤波曲线图间图3(0 ；其中233为直通端滤波曲线，234为下载端滤波曲线。
[0044]本发明图1示出的实施例中，当所述~个可调谐微环谐振器的每一个包括奇数个环形光波导130』时，所述奇数个环形光波导130』位于输入光波导1101和光波导12』1形成的交叉结构的第二象限；当所述个可调谐微环谐振器的每一个包括奇数个环形光波导131』时，所述奇数个环形光波导131』位于输入光波导1111及光波导12』1形成的交叉结构的第四象限。
[0045]从图3(6)可以看出，采用这种多个环形波导串联形成的可调谐微环谐振器在下载端具有平坦的通带，通带边缘较为陡直，这些特性可使得各个波长的光信号失真较小，同时信道隔尚度大。
[0046]图4为利用两个环形波导串联形成的可调谐微环谐振器构建的波长选择光开关的结构图。其中各个组成单元的编号与图1的一致。当串联的环形波导数目为偶数时，均采用这种结构实现波长选择光开关。
[0047]图5为利用三个环形波导串联形成的可调谐微环谐振器构建的波长选择光开关的结构图。其中各个组成单元的编号也与图1的一致。当串联的环形波导数目为奇数时，均采用这种结构实现波长选择光开关。
[0048]图6为确定基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关中器件谐振状态的流程。这里所说的可调谐微环谐振器可以是由单个环形波导构成，也可以是由多个环形波导串联形成。待处理的多波长信号含有~个分立的波长信号，需要将它们分组组合形成1个输出。
[0049]图7为一个可处理4个波长，有3个输出端口的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关的具体实施例。假设输入光信号包含四个波长成分，我们希望输入光中波长为入2的光从1103输出，波长为入” X 3的光都从1123输出，波长为入4的光从1133输出。那么按照图6的流程，需要进行以下设置:由环形波导1302组成的可调谐微环谐振器在入2处不谐振，由环形波导1301、1303、1304组成的可调谐微环谐振器分别在入”入3、入4处谐振，由环形波导1321、1323组成的可调谐微环谐振器分别在入” X 3处谐振，由环形波导1334组成的可调谐微环谐振器在入4处谐振。其他未提到的可调谐微环谐振器在对应的波长处都不谐振。这样便可实现预定的功能。
[0050]对于上述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中包含(1+1) XX个可调谐微环谐振器，它们可以由铌酸锂、硅、二氧化硅、磷化铟、砷化镓等材料平台上通过半导体工艺制作实现，它们在谐振态与非谐振态之间的切换可以通过热光效应实现，也可以通过电光效应实现。
[0051]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，包括: 输入光波导(1101),其具有一个输入端(1102)和一个输出端(1103)； M个与输入光波导(1101)在同一个平面内且平行排列的第一光波导(1111、1121、......、11M1)； N个与输入光波导(1101)在同一个平面内，且与输入光波导(1101)相互垂直的第二光波导(1211、1221、......、12N1)； 至少N个第一环形光波导(1301,1302,……、130N)，其中环形光波导(130j，l彡j彡N)与输入光波导(1101)及第二光波导(12jl,l < j < N)均在同一个平面内，且与输入光波导(1101)及第二光波导(12jl，l < j ^N)的侧壁间距均小于第一预定值，每个第一环形光波导均和与之相近的输入光波导(1101)及第二光波导(12jl, I < j < N)构成一个第一可调谐微环谐振器，共构成N个第一可调谐微环谐振器； 至少MXN个第二环形光波导(13ijl ^ i ^M, I ^ j SN)，其中，第二环形光波导(13ij)与第一光波导(Ilil)及第二光波导(12jl)均在同一个平面内，且与第一光波导(Ilil)及第二光波导(12jl)的侧壁间距小于第二预定值，每个第二环形光波导均和与之相近的第一光波导(Ilil)及第二光波导(12jl)构成一个第二可调谐微环谐振器，共构成MXN个第二可调谐微环谐振器； 其中，M、N为正整数。
2.根据权利要求1所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，进入所述输入光波导(1101)的输入端(1102)的光信号为待处理的多波长信号，其包含入P\ 2、.......λΝ*Ν个波长成分的光信号。
3.根据权利要求2所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，由N个第一环形光波导(1301、1302、……、130Ν)构成的N个第一可调谐微环谐振器分别在波长λ ρλ.........λ Ν处具有两种可切换的状态:谐振状态与非谐振状态；当第一可调谐微环谐振器处于谐振状态时，它会使得相应波长的光信号传播方向偏转90度,进入与原波导垂直的波导中传输，称此过程为下载；当第一可调谐微环谐振器处于非谐振状态时，它会使得相应波长的光信号仍在原波导中向前传输，称此过程为直通。
4.根据权利要求3所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，当由第j个第一环形光波导(130j)构成的可调谐微环谐振器在波长λ ^处被设置为处于谐振状态时，由输入光波导(1101)的输入端输入的多波长信号中的波长为λ j的光信号会被下载到第j个第二光波导(12 j I)中往前传播，其中I < j < N。
5.根据权利要求3所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，，其中，当由第j个第一环形光波导(130j)构成的第一可调谐微环谐振器在波长λ ^处被设置为非谐振状态时，由输入光波导(1101)的输入端(1102)输入的多波长信号中的波长为的光信号会被传输到输入光波导(1101)的输出端(1103)输出，其中I < j < N。
6.根据权利要求2所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，由MXN个第二环形光波导(13ij，l<i<M，l< j<N)构成的MXN个第二可调谐微环谐振器均具有两种可切换的状态:谐振状态与非谐振状态；当可调谐微环谐振器处于谐振状态时，它会使得光信号传播方向偏转90度，进入与原波导垂直的波导中传输，称此过程为下载；当可调谐微环谐振器处于非谐振状态时，它会使得光信号仍在原波导中向前传输，称此过程为直通。
7.根据权利要求6所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，当由第(i，j)个第二环形光波导(13ij)构成的第二可调谐微环谐振器处于谐振状态时，第j个第二光波导(12jl)中传播的波长为λ ^的光信号会被该第二可调谐微环谐振器下载到第i个第一光波导(Ilil)中，最后从其输出端口输出，I彡i彡M，1彡j彡N。
8.根据权利要求6所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，当由第(i，j)个第二环形光波导(13ij)构成的第二可调谐微环谐振器处于非谐振状态时，第j个第二光波导(12jl)中传播的波长为λ ^的光信号将经过该第二可调谐微环谐振器而不被其下载到第i个第一光波导(Ilil)中，而是沿着第j个第二光波导(12jl)继续往前传播，直到被后续的可调谐微环谐振器下载，I ^ i ^ M, I ^ j ^ N0
9.根据权利要求1所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，若需要从所述波长选择光开关的第i个输出端输出波长为Xj的光信号，贝1J需要让由第j个第一环形光波导130j构成的第一可调谐微环谐振器及第(i，j)个第二环形光波导(13ij)构成的第二可调谐微环谐振器均处于谐振态，由输入光波导(1101)的输入端输入的多波长信号中的波长为λ ^的光信号将会首先被由第j个环形光波导(130j)构成的第一可调谐微环谐振器下载到第j个第二光波导12jl中，而后被由第(i，j)个第二环形光波导(13ij)构成的第二可调谐微环谐振器下载到第i个第一光波导(Ilil)中，最后从所述波长选择光开关的第i个输出端(lli3)输出；其中，I彡i彡M，I彡j彡N。
10.根据权利要求1所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择开关，其中，若不需要从所述波长选择光开关的第i个输出端(lli3)输出某一波长为的光信号,贝U需要让由第j个第一环形光波导(130j)构成的第一可调谐微环谐振器处于非谐振态，即该波长为入」的光信号不会被由第j个第一环形光波导(130j)构成的第一可调谐微环谐振器下载到第j个第二光波导(12jl)中，而是沿着输入光波导(1101)继续往前传播，最后从输入光波导(1101)的输出端1103输出。
11.根据权利要求1所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，所述每个第一可调谐微环谐振器中第一环形光波导的数目为X，X为大于等于I的整数；当X为奇数时，所述第一环形光波导位于第一光波导和第二光波导形成的交叉结构的第二象限；当X为偶数时，所述第一环形光波导位于第一光波导和第二光波导形成的交叉结构的第三象限。
12.根据权利要求1所述的基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，其中，所述每个第二可调谐微环谐振器中第二环形光波导的数目为y，y为大于等于I的整数；当I为奇数时，所述第二环形光波导位于第一光波导和第二光波导形成的交叉结构的第四象限；当X为偶数时，所述第二环形光波导位于第一光波导和第二光波导形成的交叉结构的第一象限。
【文档编号】G02B6/35GK104317005SQ201410583485
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】张磊, 杨林 申请人:中国科学院半导体研究所