4/6/2011,光纖在線訊 光學(xué)濾波器是當(dāng)今光通信網(wǎng)絡(luò)中的基本元器件。光學(xué)濾波器在全光信號(hào)處理中得到了廣泛的應(yīng)用,如半導(dǎo)體光放大器(SOA)和光學(xué)濾波器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)高速全光信號(hào)處理等。在當(dāng)今WDM(波分復(fù)用)網(wǎng)絡(luò)中,光學(xué)帶通濾波器(OBPF)可以用來(lái)濾出不同的信道。一個(gè)具有高的形狀因子和高消光比、并同時(shí)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)帶寬可調(diào)的光學(xué)濾波器是一個(gè)非常重要的元器件,這可以使得濾波器在應(yīng)用中更加靈活。波長(zhǎng)可調(diào)性可以使得濾波器帶通對(duì)準(zhǔn)不同的WDM信道,而帶寬的可調(diào)諧性可以使得濾波器應(yīng)用于不同的信號(hào)速率。
至今國(guó)際上也報(bào)道了很多濾波器的設(shè)計(jì)。美國(guó)康奈爾大學(xué)通過(guò)調(diào)諧耦合系數(shù),實(shí)現(xiàn)了單個(gè)微環(huán)諧振器的帶寬可調(diào)諧性。但是單個(gè)微環(huán)諧振器的傳輸特性由于具有洛倫茲的形狀,因而形狀因子很低;而報(bào)道的由高階微環(huán)諧振器實(shí)現(xiàn)的高形狀因子光學(xué)濾波器,卻不能兼得波長(zhǎng)的可調(diào)諧和帶寬的可調(diào)諧。當(dāng)今在SOI平臺(tái)上至今還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)帶寬波長(zhǎng)同時(shí)可調(diào),并具有高形狀因子和消光比的光學(xué)帶寬濾波器。
光互連及光信號(hào)處理團(tuán)隊(duì)博士生丁運(yùn)鴻在黃德修教授和張新亮教授等人指導(dǎo)下,通過(guò)和丹麥技術(shù)大學(xué)合作,首次提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于硅基微環(huán)諧振器-馬赫澤徳干涉儀(MRR-MZI)結(jié)構(gòu)的波長(zhǎng)帶寬同時(shí)可調(diào)的光學(xué)帶寬濾波器。通過(guò)分別調(diào)節(jié)兩個(gè)微環(huán)諧振器之間的失諧量,可以很方便的調(diào)節(jié)濾波器的帶寬以及波長(zhǎng)。同時(shí)通過(guò)馬赫澤德干涉結(jié)構(gòu),可以改善濾波器的形狀因子以及消光比。我們對(duì)濾波器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了充分的分析。然后基于SOI平臺(tái),通過(guò)CMOS工藝對(duì)濾波器進(jìn)行了加工,制造出了相應(yīng)的器件。測(cè)試得到的濾波器具有30dB的消光比,約0.5的高形狀因子,帶寬可調(diào)諧性為0.45nm~0.85nm,波長(zhǎng)可調(diào)諧性為1550nm~1554nm。
上述工作結(jié)果發(fā)表在美國(guó)OE(Optics Express, 2011, Vol: 19)上。相關(guān)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金,國(guó)家基礎(chǔ)研究計(jì)劃973項(xiàng)目的支持。
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