专利名称：平面光路可变的光编/解码器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光传输与光变换技术，特别涉及光编码和光解码技术。
背景技术：
随着社会信息量的急剧增加，要求信息基础设施具有高带宽、高速率，信息网络必然由传统的电路交换，克服电子瓶颈，演进为在光域上进行传输与交换的全光网络，需要在光域上对光信号进行光编码和光解码，光编码器实现光编码，光解码器实现光解码。应用在光通讯和全光网络领域，其原理是光信号进入光编码器后，按照预先设定的参数进行编码变换；而在输出端得到所需编码的光编码信号。经过传输后，光解码器即将光编码信号解码，还原为原来的光信号。光编码器和光解码器可以用多种方式实现，以平面光路PLC(plane light circuit)为基本形式的有光编码器和光解码器。例如，使用光栅进行的编码。通常，要完成特定的码字的编码，必须将光编码器例如阵列波导光栅AWG(Array Waveguide Greeting)编码器的光码字、光栅等参数设计、制造成特定值，才能在特定的光设备中完成特定的光编码和光解码变换。而一旦设计、制造完成，其参数是固定的，即其编码特性、解码特性是固定的，不能改变，致使其使用功能和使用范围受到限制。而在实际应用中，大部分情况下要求光编码器产生的码和光解码器相应的解码是可变的，即编码和解码特性可以按照需要进行变化的，除要求光编码器和解码器性能指标好外，还要求可靠性高、成本低廉，适合批量生产。现代化生产的特点是巨大的批量情况下，才能保证参数一致和低成本。编码器一类的光通讯基础零件要应用到大规模集成光路中，在小批量设备应用时，所述PLC的参数分散且不可调整，若需要编码器稍稍改变参数时，上述编码器无法满足。
现有技术参数单一的光编码器难以适应与大规模平面光路PLC的灵活配用与调整。
发明内容本发明为克服现有的固定的以光栅、阵列波导光栅AWG为基础构成的光编码器和光解码器技术的上述不足之处，提出一种平面光路可变的光编码器和光解码器，使光编/解码器具有好的灵活性和实用性，扩大了使用功能和使用范围，以适应大规模应用需求，不至于设计和制造过多的编码器系列，而可将编码器的系列标称参数间的间隔拉大一些，以节省设计和制造成本，并能与大规模光通讯PLC更好配合。
本发明需解决的技术问题是在大体确定参数的光编码器和光解码器中，如何使其平面光波导的折射率及平面光栅的有效折射率发生改变，使光波通过光波导的传输时间、相位及平面光栅的频谱参数产生一定的偏移改变，从而导致由此结构构成的光编码器和光解码器是可变的，即可以通过控制外加电信号，来进行对编码和解码的控制，构成可以变换码字的光编码器和光解码器，实现可以变化的光编码和光解码。
本发明解决上述技术问题的方案是一种平面光路可变的光编/解码器，包括至少一个光单元器件；该光单元器件包括平面波导基片和贯通在该基片上的光传输波导；所述传输波导的光路上，设置有编/解码用光栅；其特征在于所述光栅为受控变参数光栅。
根据本发明的一优选结构，所述光栅附近设置有电磁场控制极。该电磁场控制极可以在电压或电流作用下定量改变电/磁场，从而影响光栅折射率。
根据本发明的一优选结构，所述光栅附近，设置有变温控制极。该变温控制极可以是电致半导体温度控制器，能随电压或电流变化而升温或降温，从而影响光栅的折射率。
根据本发明的一优选结构，所述基片是具有折射率n的介质小平板。
根据本发明的一优选结构，所述制作在平面波导基片上的光传输波导的折射率n1是可随外加控制参数的增减而改变的。
根据本发明的一优选结构，所述控制极设置在基片上光栅上、下或左、右侧面，以方便控制。
本发明平面光路可变的光编/解码器的有益效果是， 由于采用预设控制极的手段，可在光编码器中心参数附近，定量地改变通过编码器的平面波导，因而可与参数间隔较大的光通讯系列PLC灵活配用，或可在一定参数光通讯PLC中，弥补其个别参数的偏移，提高光通讯设备的使用灵活性和实用性，同时减少总制造成本。平面光路PLC器件具有可以规模生产的特点，适当地选择、采用相关的材料和生产工艺，配以先进的技术和生产工艺，即可实现设计要求，获得量产。本发明基于平面光路PLC和可变的编码和解码特性，克服了现有的固定的光编码器和光解码器的性能局限，使光编码器和光解码器具有好的灵活性和实用性，扩大了使用功能和使用范围，展现出广阔的应用前景。
图1是本发明平面光路可变的光编/解码器的光单元器件结构示意图；图2是本发明光单元器件串连结构示意图；图3是本发明光单元器件并联结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
一种平面光路可变的光编/解码器，包括至少一个光单元器件1；该光单元器件1包括平面波导基片11和贯通在该基片11上的光传输波导12；所述传输波导的光路上，设置有编/解码用光栅13；其特征在于所述光栅13为受控变参数光栅。
一些实施例中，所述光栅13附近，设置有电磁场控制极14。
另一些实施例中，所述光栅13附近，设置有变温控制极15。所述变温控制极15可以是电致半导体温度控制器。能随电压变化而升温或降温。
所述基片11是具有折射率n的介质小平板。所述制作在平面波导基片11上的光传输波导12的折射率n1是可随外加控制参数的增减而改变的。
所述控制极设置在基片上光栅13的上、下侧，或左、右侧面。
所述基片11是一个具有折射率n的介质小平板。所述制作在平面波导基片11上的光传输波导12的折射率n1是可随外加电、磁或温度参数而改变的。一般说来，在基片上制作光波导时，光波导的周围会设置缓冲层。该光波导的折射率n1要大于缓冲层的折射率N和基片的折射率n，以便光在波导中传播时构成全反射条件。
所述控制极14设置在基片上光栅13上、下侧，即紧靠光波导上、下侧缓冲层的外面。或者，所述控制极14设置在基片上光栅13左、右侧面。都能够在施加电压时有效影响光栅13的折射率，进而影响光传输波导12的折射率，达到编、解码的目的。
本实施例中，所述光栅13是制作在传输波导上。其他的应用中，可以多光栅串接或并联，以增加光编码的复杂性、可靠性和可操作性。
所述光传输波导是平面传输光波导。所述控制极14受控于外加电压信号。上述结构有助于构建高效率的平面波导可变的光编/解码器。
上述的详细描述仅是示范性描述，本领域技术人员在不脱离本发明所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。
权利要求
1.一种平面光路可变的光编/解码器，包括至少一个光单元器件(1)；该光单元器件(1)包括平面波导基片(11)和贯通在该基片(11)上的光传输波导(12)；所述传输波导的光路上，设置有编/解码用光栅(13)；其特征在于所述光栅(13)为受控变参数光栅。
2.根据权利要求1所述的光编/解码器，其特征在于所述光栅(13)附近，设置有电磁场控制极(14)。
3.根据权利要求1所述的光编/解码器，其特征在于所述光栅(13)附近，设置有变温控制极(15)。
4.根据权利要求3所述的光编/解码器，其特征在于所述变温控制极(15)是电致半导体温度控制器。
5.根据权利要求2所述的光编/解码器，其特征在于所述基片(11)是具有折射率n的介质小平板。
6.根据权利要求2或3所述的光编/解码器，其特征在于所述制作在平面波导基片(11)上的光传输波导(12)的折射率n1是可随外加控制参数的增减而改变的。
7.根据权利要求6所述的光编/解码器，其特征在于所述控制极设置在基片上光栅(13)上、下侧。
8.根据权利要求6所述的光编/解码器，其特征在于所述控制极设置在基片上光栅(13)左、右侧面。
全文摘要
本发明提出一种平面光路可变的光编/解码器，包括至少一个光单元器件(1)；该光单元器件(1)包括平面波导基片(11)和贯通在该基片(11)上的光传输波导(12)；所述传输波导的光路上，设置有编/解码用光栅(13)；其特征在于所述光栅(13)为受控变参数光栅。本发明提出的平面光路可变的光编码器和光解码器，使光编/解码器具有好的灵活性和实用性，扩大了使用功能和使用范围，以适应大规模应用需求，不至于设计和制造过多的编码器系列，而可将编码器的系列标称参数间的间隔拉大一些，并能与大规模光通讯PLC更好配合。该发明的有益效果是，提高光通讯设备的使用灵活性和实用性，同时减少总制造成本。扩大了使用功能和使用范围，展现出广阔的应用前景。
文档编号G02B6/36GK1979236SQ20051010160
公开日2007年6月13日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者杨淑雯, 马君显, 蒲涛, 张志朋, 吉建华, 徐铭, 吴迪, 严新民, 周建华, 王可 申请人:杨淑雯, 王可