一种可配置的合分波系统的制作方法

本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种可配置的合分波系统。

背景技术：

现有的合分波器与光开关都是分别加工在不同的不同的芯片或者器件上，使用时需要将合分波系统与光开关系统组合起来，其所带来的问题就是一方面会引入连接的额外插损，另一方面与传统的设计方案需要涉及准直透镜，多个光器件的组装，增加生产成本，增加生产时间，然而随着科技的进步，这种结构无法满足目前光通信快速发展的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可配置的合分波系统，用以解决现有合分波系统由分立器件组装而成，设计复杂，生产成本高插损高，生产组装复杂，成本高的问题。

为实现上述目的，具体地，该可配置的合分波系统包括合分波器和可配置光交叉阵列，合分波器与可配置光交叉阵列集合在一个芯片上；

所述的可配置光交叉阵列是多个光开关组成，所述的光开关包括固定波导和可动波导，固定波导由交叉设置的第一固定波导与第二固定波导构成，第一固定波导与第二固定波导的端部均为固定输入输出端口，第一固定波导与第二固定波导中间相交部分是低插损光交叉结构，插损设计小于0.01dB，可动波导能够通过致动器相对固定波导移动的设置，可动波导具有一个可动输入端和一个可动输出端，致动器带动可动波导靠近或远离固定波导，可动输入端、可动输出端与固定输入输出端口相对移动；

所述合分波器一侧N个输出端口与可配置光开关阵列第一行或者第一列的N个固定输入端连接。

所述的第一固定波导与第二固定波导固定在同一个平面内。

所述的可动波导与固定波导耦合时，可动波导位于第一固定波导与第二固定波导所在的平面内，可动波导设置在第一固定波导与第二固定波导的夹角内侧。当开关打开时，不限定可动波导是否与固定波导在同一平面内，只要两者相互远离即可实现光开关的解耦。

两个所述的可动波导分别设置在第一固定波导的两侧。

四个所述的可动波导分别设置在第一固定波导与第二固定波导的夹角内侧。

所述的第一固定波导与第二固定波导相互垂直设置。也可以不垂直，不垂直的情况下仅能做到两态光开关矩阵，垂直的情况下可以做到三态光开关。

所述的可动波导相对第一固定波导与第二固定波导所在平面移动设置，可动波导靠近第一固定波导与第二固定波导所在平面实现与固定输入端和固定输出端的耦合，可动波导远离第一固定波导与第二固定波导所在平面后解除与固定输入端和固定输出端的耦合。

所述的合分波器为阵列波导光栅(AWG)或阶梯光栅(echelle Grating)。

本实用新型具有如下优点：本实用新型将合分波器与可配置光交叉阵列集合在一个芯片上，可以实现极低的插损。而且多种不同波长的光从合波器的入口进入，各种不同波长的光从指定的波导输出，进入可配置光交叉阵列，指定输出波长的光要到指定端口输出时，仅需要将输出端口所在列与指定波长所在行交叉的可动波导处于闭合即可，实现在任意端口可以输出任意指定波长，或者在任意端口上传任意波长。本实用新型的波长以及输入输出端口可以任意扩展。

本专利不仅限于大波导设计也同时可应用小波导设计。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为光开关的结构示意图。

图3为可动波导与固定波导耦合的示意图。

图4为任意波长的光从任意端口输出的示意图。

图5为任意波长的光从任意端口输入的示意图

图6为本实用新型实施例2的结构示意图。

图7为实施例2中一个可动波导与固定波导耦合的示意图。

图8为本实用新型实施例3的结构示意图。

图9为本实用新型实施例4的结构示意图。

图中：1-芯片 2-合分波器 3-可配置光交叉阵列 4-第一固定波导 5-第二固定波导 6-固定输入输出端口 7-可动波导 8-可动输入端 9-可动输出端。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

参见图1，该可配置的合分波系统包括合分波器2和可配置光交叉阵列3，合分波器2与可配置光交叉阵列3集合在一个芯片1上；将合分波器2与可配置光交叉阵列3集合在一个芯片1上，解决目前的合分波系统由分立器件组装而成，设计复杂、生产成本高的缺点，而且本实用新型的合分波系统可以实现极低的插损。合分波器2为阵列波导光栅(AWG)或阶梯光栅(echelle Grating)，通道个数可以为2-1000以内任意数值，通常为12/16/20/32/40/48/80/96。

参加图2～3，可配置光交叉阵列3是多个光开关组成，光开关包括固定波导和可动波导7，固定波导包括固定在同一个平面内的第一固定波导4和第二固定波导5，第一固定波导4与第二固定波导5相互垂直设置，第一固定波导4与第二固定波导5的端部均为固定输入输出端口6。可动波导7能够通过致动器(图中未画出)相对固定波导移动的设置，可动波导7具有一个可动输入端8和一个可动输出端9，致动器带动可动波导7靠近或远离固定波导，可动输入端8、可动输出端9与固定输入输出端口6相对移动实现耦合与解耦；合分波器2一侧N个输出端口与可配置光开关阵列3第一行或者第一列的N个固定输入输出端口连接，致动器为MEMS。

参见图4～5，多种不同波长的光从合分波器2的入口进入，各种不同波长的光从指定的波导输出，进入可配置光交叉阵列3，指定输出波长的光要到指定端口输出时，仅需要将输出端口所在列与指定波长所在行交叉的可动波导7处于闭合即可，实现在任意端口可以输出任意指定波长，或者在任意端口上传任意波长。本实用新型的波长以及输入输出端口可以任意扩展。目前的合分波系统的输出端口要求与波长固定，即第1波长的光仅能从第一个波导输出，第2波长的光仅能从第二个波导输出，第M波长的光仅能从波导M输出，实现分波；或者第1波长的光仅能从第一个波导输入，第2波长的光仅能从第二个波导输入，第M波长的光仅能从波导M输入，实现合波；而本实用新型将可以实现波长与波导无对应关系，使得应用场景更加灵活，同时本实用新型也可以成为其他实现灵活上下波合分波系统的关键组成部件。

本实施例中可动波导7与固定波导耦合时，可动波导7位于第一固定波导4与第二固定波导5所在的平面内，可动波导7设置在第一固定波导4与第二固定波导5的夹角内侧。当开关打开时，可动波导7是否与固定波导在同一平面内并不重要，只要两者相互远离即可实现光开关的解耦。可动波导7在致动器的带动下向第一固定波导4和第二固定波导5移动后，可动输入端8与第一固定波导4的一个固定输入输出端口6耦合，可动输出端9与第二固定波导5的一个固定输出输出端口6耦合，从第一固定波导4的固定输入输出端口6输入的光经过可动波导7后由第二固定波导5的输出输出端口6输出，实现了光的可配置，多个光开关就可以实现任意波长的光从指定端口输出、输出。

实施例2

参见图6～7，本实施例中两个可动波导7分别设置在第一固定波导4的两侧，能够实现三种状态的光开关。

本实施例中的致动器可以是但不限于热控、磁控或静电控。

实施例3

参见图8，四个可动波导7分别设置在第一固定波导4与第二固定波导5的夹角内侧，意味着从四个方向来的光均有三种可选状态。

实施例4

参见图9，可动波导7相对第一固定波导4与第二固定波导5所在平面移动设置，可动波导7靠近第一固定波导4与第二固定波导5所在平面实现与固定输入输出端口6的耦合，可动波导7远离第一固定波导4与第二固定波导5所在平面后解除与固定输入输出端口6的耦合。

需要说明的是本实用新型中的第一固定波导与第二固定波导也可以不垂直，当然不垂直的情况下仅能通过一个可动波导7做到两态光开关矩阵，而垂直的情况下可以做到三种状态的光开关矩阵。本实用新型的合分波系统不仅可以采用大波导设计，也同时可应用小波导设计。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。