专利名称：级联2×n光功率分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学元器件，具体涉及一种级联2XN光功率分配器。
背景技术：
光功率分配器具有对光信号进行分路和合路的功能，常用于光信号的分配。光路 的连接。光信号传输方向的控制、以及各器件之间的耦合控制等。随着光通信的快速发展， 做为无源光接入网的核心器件-光功率分配器得到了大量的使用。对于传统上的1XN光 功率分配器，应用于庞大的光通信系统时，不得不考虑数据传输的稳定性。当任意一个1 XN 光功率分配器输入端存在某些损坏时，整个光通信系统将处于瘫痪状态。
发明内容
为了保证数据传输的稳定性，本发明的目的在于提供一种2 X N光功率分配器。它 通过采用增加一路备用输入通道的方式来提高整个通信系统数据传输的稳定性，这对于光 纤到户的应用起着重要的作用。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 在器件基底上包括输入波导区、光功率分配区、及输出波导区；其中 光功率分配区包括第1级光功率分配区和第2级至第n+l级光功率分配区，输入
波导区中的两根输入波导与第1级光功率分配区的进口端连接，第1级光功率分配区的出
口端分别与第2级光功率分配区Y分叉的进口端连接，第2级光功率分配区Y分叉出口端
又分别与第3级相同结构的进口端连接，依此类推，第n级光功率分配区的出口端与第n+l
级的进口端连接，由此构成n+l级的光功率分配区，共有2n+1个输出端，分别与输出波导区
各个输出波导相连接。 所述的输入波导区中的两根输入波导与光功率分配区第1级的进口端连接，其中 第1级光功率分配区为定向耦合器、X结或2X2匪I器件实现功率的均分，其中两根输入波 导间的间距为S， S = 4L， L为输出波导区两两输出波导间的间距。 所述的第2级至第n+l级光功率分配区部分由1X2Y分叉级联而成，或采用匪I
器件实现光功率的均匀分配，其中Y分支级联而成的级数为n = log2N-l。 所述的输出波导区的输出波导是由N条平行的直波导组成，其中两两输出直波导
之间的间距L为127微米或250微米。 本发明具有的有益效果是 本发明相较于传统意义上的1XN级联光功率分配器而言，增加了一条备用输入 波导，进而大大提升了整个通信系统数据传输的稳定性。本发明可广泛使用于光通信系统， 特别是光纤到户的应用。
图1是本发明的结构原理示意图。
图2是定向耦合器结构示意图。
图3是x结结构示意图。
图4是2*2匪1结构示意图。 图中1、器件基底，2、两输入波导区，3、功率分配区，4、输出波导区，5、第1级光功 率分配区，6、两输入波导间的间距S，7、第2级至第n+l级光功率分配区，8、输出波导两两间 间距L， (a)、定向耦合器，(b)、X结，(c)、2薩I器件。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 如图1所示，本发明在器件基底1上包括输入波导区2、光功率分配区3、及输出波 导区4 ;其中: 光功率分配区3包括第1级光功率分配区5和第2级至第n+l级光功率分配区7， 输入波导区2中的两根输入波导与第1级光功率分配区5的进口端连接，第1级光功率分 配区5的出口端分别与第2级光功率分配区Y分叉的进口端连接，第2级光功率分配区Y 分叉出口端又分别与第3级相同结构的进口端连接，依此类推，第n级光功率分配区的出口 端与第n+l级的进口端连接，由此构成n+l级的光功率分配区7，共有2n+1个输出端，分别与 输出波导区各个输出波导相连接。 输入波导区2中的两根输入波导与光功率分配区第1级5的进口端连接，其中第 1级光功率分配区5为定向耦合器如图2所示，X结如图3所示，或2X2匪I器件如图3所 示实现功率的均分，其中两根输入波导6间的间距为S，S = 4L，L为输出波导区两两输出波 导8间的间距。 如图1所示，第2级至第n+l级所述的光功率分配区7部分由1X2Y分叉级联而 成，或采用匪I器件实现光功率的均匀分配，其中Y分支级联而成的级数为n = log2N-l。
如图1所示，输出波导区4的输出波导是由N条平行的直波导组成，其中两两输出 直波导之间的间距L为127微米或250微米。 从光纤或其他平面光波导回路输出的光信号耦合进入输入波导区2的其中一路
输入波导作为输入通道，剩余一路作为备用通道，提高光信号传输的稳定性。经输入后光信 号被传输到级联光功率分配区3第一级，由定向耦合器或X结或2X2匪I器件实现功率的 均匀。被分配成均匀两路信号而后通过级联的Y分叉，进而实现2路信号被均匀分配成4 路信号，以此类推，当光信号被传输到Y分叉第n级时，输入的光信号将被均匀分配成2w路 信号，从而由N路输出波导输出(n为分叉单元的级联级数，图中n = 2、N = 2n+1 = 8，共分 成8路信号，由8路输出直波导输出)。
权利要求
一种级联2×N光功率分配器，在器件基底(1)上包括输入波导区(2)、光功率分配区(3)、及输出波导区(4)；其特征在于光功率分配区(3)包括第1级光功率分配区(5)和第2级至第n+1级光功率分配区(7)，输入波导区(2)中的两根输入波导与第1级光功率分配区(5)的进口端连接，第1级光功率分配区(5)的出口端分别与第2级光功率分配区Y分叉的进口端连接，第2级光功率分配区Y分叉出口端又分别与第3级相同结构的进口端连接，依此类推，第n级光功率分配区的出口端与第n+1级的进口端连接，由此构成n+1级的光功率分配区(7)，共有2n+1个输出端，分别与输出波导区各个输出波导相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种级联2XN光功率分配器，其特征在于所述的输入波导 区(2)中的两根输入波导与第1级光功率分配区(5)的进口端连接，其中第1级光功率分 配区(5)为定向耦合器(a)、X结(b)或2X2匪I(c)器件实现功率的均分，其中两根输入波 导间的间距为S， S = 4L， L为输出波导区两两输出波导间的间距。
3. 根据权利要求1所述的一种级联2XN光功率分配器，其特征在于第2级至第n+l 级光功率分配区(7)部分由1X2Y分叉级联而成，或采用匪I器件实现光功率的均匀分配， 其中Y分支级联而成的级数为n = log2N-l。
4. 根据权利要求1所述的一种级联2XN光功率分配器，其特征在于所述的输出波导 区(4)的输出波导是由N条平行的直波导组成，其中两两输出直波导之间的间距L为127 微米或250微米。
全文摘要
本发明公开了一种级联2×N光功率分配器。光功率分配区包括第1级光功率分配区和第2级至第n+1级光功率分配区，输入波导区中的两根输入波导与第1级光功率分配区的进口端连接，第1级光功率分配区的出口端分别与第2级光功率分配区Y分叉的进口端连接，第2级光功率分配区Y分叉出口端又分别与第3级相同结构的进口端连接，依此类推，第n级光功率分配区的出口端与第n+1级的进口端连接，由此构成n+1级的光功率分配区，共有2n+1个输出端，分别与输出波导区各个输出波导连接。与传统的1×N级联光功率分配器相比，增加了备用输入波导，提升了整个通信系统数据传输的稳定性。本发明可广泛使用于光通信系统，特别是光纤到户的应用。
文档编号G02B6/125GK101694535SQ20091015345
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月10日 优先权日2009年10月10日
发明者向微, 杨建义, 江晓清, 江舒杭, 王明华, 郑伟伟, 郝寅雷, 陈伟伟 申请人:浙江大学;