[发明专利]马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器及波分复用/解复用器

权利要求书

1.一种马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器，其特征在于：

包括n级相接的梳状滤波单元，第m级梳状滤波单元包括2^m-1个梳状滤波器，第m-1级梳状滤波单元中的各个梳状滤波器均具有两个输出端，分别与第m级梳状滤波单元中对应的两个梳状滤波器的输入端相接，n≥1且为整数，m＝2，…，n；

所述梳状滤波器包括a个马赫曾德尔干涉仪(1)，a≥1且为整数；

所述马赫曾德尔干涉仪(1)包括沿光波的传输方向依次设置第一光耦合组件(11)、传输波导(16)及第二光耦合组件(12)；所述传输波导(16)包括第一路传输波导和第二路传输波导，第一路传输波导设置有相位延时波导(14)，TE偏振光和TM偏振光经过相位延时波导(14)后，TE偏振与TM偏振光之间的相位差为2πA，A为正整数，且TE偏振光和TM偏振光的群折射率差在15％以内；

第一光耦合组件(11)包括第一耦合器及设置在第一耦合器两端的两路第一耦合器输入波导(17)和两路第一耦合器输出波导，第二光耦合组件(12)包括第二耦合器及设置在第二耦合器两端的两路第二耦合器输入波导和两路第二耦合器输出波导(18)，两路第一耦合器输出波导分别与第一路传输波导、第二路传输波导的输入端相接，第一路传输波导和第二路传输波导的输出端分别与两路第二耦合器输入波导相接；

第b-1个马赫曾德尔干涉仪(1)的第二光耦合组件(12)同时作为第b个马赫曾德尔干涉仪(1)的第一光耦合组件(11)，其中，b＝2，…，a；

第a个马赫曾德尔干涉仪(1)的两路第二耦合器输出波导(18)与下一级梳状滤波单元中对应的两个梳状滤波器的第1个马赫曾德尔干涉仪(1)的第一光耦合组件(11)相接。

2.根据权利要求1所述的马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器，其特征在于：

所述第一耦合器和第二耦合器为分段式弯曲定向耦合器(13)或多模干涉耦合器(15)；

分段式弯曲定向耦合器(13)或多模干涉耦合器(15)在TE偏振模式和TM偏振模式下的分光比相同。

3.根据权利要求2所述的马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器，其特征在于：

所述分段式弯曲定向耦合器(13)包括第一耦合区(131)和第二耦合区(132)，所述第一耦合区(131)内TE偏振光和TM偏振光均发生耦合，第二耦合区(132)内TM偏振光发生耦合；所述第一耦合区(131)为共圆心的两条第一耦合区弯曲波导，两条第一耦合区弯曲波导的半径不等；第二耦合区(132)为共圆心的两条第二耦合区弯曲波导，两条第二耦合区弯曲波导的半径不等；两条第二耦合区弯曲波导的间距大于两条第一耦合区弯曲波导的间距，第一耦合区(131)和第二耦合区(132)之间用直波导或S型波导连接；

相邻所述分段式弯曲定向耦合器(13)的弯曲方向相反，用于抵消第一路传输波导和第二路传输波导之间因分段式弯曲定向耦合器(13)引起的相位差。

4.根据权利要求2所述的马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器，其特征在于：

所述多模干涉耦合器(15)包括依次相接的一个或两个输入段(151)、多模干涉区域(152)及两个输出段(153)；

所述输入段(151)与第一耦合器输入波导(17)或第二耦合器输入波导相接，输入段(151)为第一条形波导，第一条形波导宽度与第一耦合器输入波导(17)或第二耦合器输入波导的宽度相同；输出段(153)与第一耦合器输出波导或第二耦合器输出波导(18)相接，输出段(153)为第二条形波导，第二条形波导与第一耦合器输出波导或第二耦合器输出波导(18)宽度相同；其中，第一条形波导、第一耦合器输入波导(17)、第二耦合器输入波导、第二条形波导、第一耦合器输出波导及第二耦合器输出波导(18)垂直于光波传输方向的截面为矩形，所述矩形的宽度为对应波导的宽度；

所述多模干涉区域(152)采用神经网络算法进行逆向计算，用于获得多模干涉区域(152)的结构参数。

5.根据权利要求1-4任一所述的马赫曾德尔干涉仪级联梳状滤波器，其特征在于：

所述梳状滤波器包括一个马赫曾德尔干涉仪(1)或两个马赫曾德尔干涉仪(1)或三个马赫曾德尔干涉仪(1)。