專利名稱：使用一個平面光導(dǎo)電路的雙波分復(fù)用/分解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳輸系統(tǒng)中使用的平面光導(dǎo)電路(PLC)，用于波分復(fù)用/分解(MUX/DEMUX)光信號，具體涉及使用一個平面光導(dǎo)電路的雙波分復(fù)用/分解裝置。
近年來，對于平面光導(dǎo)電路的集成已經(jīng)進行了許多研究，使用平面光導(dǎo)技術(shù)在平面基片上制造光波導(dǎo)。具體而言，研究的方向集中在使用平面光導(dǎo)電路進行光信號處理的應(yīng)用上，例如光信號的分支、調(diào)制、交換和復(fù)用。這種平面光導(dǎo)電路的制造方法通常包括下面的階段設(shè)計、制造、安裝、光波導(dǎo)的封裝。
光波導(dǎo)用作光傳輸線，用于限制到來的光，并且傳輸光，同時減少光損耗。它包括高折射率的芯和包圍芯的低折射率的包層。同時，平面光導(dǎo)電路的作用是利用芯和包層的折射率差異來分離光、交換光的路徑或者調(diào)制光強，其中，平面光導(dǎo)電路是在諸如硅或者石英之類的基片上沉淀多層硅或者聚合物薄膜之后制成的。在本申請?zhí)峤坏捻n國專利申請NO.2002-44380和2002年3月7日提交的美國專利申請NO.10/093000中公開了使用上面提及的平面光導(dǎo)電路的波分復(fù)用/分解裝置。但是目前的光傳輸系統(tǒng)中使用的波分復(fù)用/分解裝置的主要目的是獲得較低的成本并需要兩個光電路。
因此，需要開發(fā)一種使用本發(fā)明的單一光電路，而非雙光電路的波分復(fù)用/分解裝置，以便降低制造成本和簡化設(shè)計。
發(fā)明內(nèi)容
通過提供雙波分復(fù)用/分解裝置，本發(fā)明克服了上述的問題，并且具有另外的優(yōu)點將兩個相互對稱的復(fù)用/分解陣列波導(dǎo)光柵集成在單一的平面光導(dǎo)電路上。此外，一組光纖安裝在輸入和輸出模塊中，因此使用一個平面光導(dǎo)電路獲得雙重的MUX/DEMUX效果。
根據(jù)本發(fā)明，一種使用多個輸入和輸出波導(dǎo)并與多個輸入和輸出波到耦合的陣列波導(dǎo)光柵的波分復(fù)用/分解光信號的裝置，包括(a)平面光導(dǎo)電路，其包括第一波分復(fù)用/分解裝置和第二波分復(fù)用/分解裝置，所述第一波分復(fù)用/分解裝置包括一側(cè)上的多個第一輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口，和與所述多個第一輸入和輸出波導(dǎo)耦合的第一陣列波導(dǎo)光柵，而第二波分復(fù)用/分解裝置關(guān)于中心與所述第一波分復(fù)用/分解裝置對稱設(shè)置，并且包括與所述一側(cè)分離的相對側(cè)上的多個第二輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口，和與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)耦合的第二陣列波導(dǎo)光柵；(b)第一光纖陣列部件，包括與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口相對應(yīng)的端口，并且與第一帶狀光纖相連接；和(c)第二光纖陣列部件，包括與所述多個第二輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口相對應(yīng)的端口，并且與第二帶狀光纖相連接。
參考
圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的雙波分復(fù)用/分解裝置10包括具有第一和第二波分復(fù)用/分解裝置20、30的平面光導(dǎo)電路S(以下稱為“光電路(optical circuit)”)，和分別與光電路S的P1側(cè)和P2側(cè)耦合的第一和第二光纖陣列部件40、50。第一和第二光纖陣列部件40、50分別與第一和第二帶狀光纖412、415相連接。這樣，第一和第二帶狀光纖412、415依次通過第一和第二光纖陣列部件40、50與第一和第二波分復(fù)用/分解裝置20、30相連接。
要注意的是，光電路S的一側(cè)P1和光電路S的另一側(cè)P2按照預(yù)定的角度磨光。第一光纖陣列部件40與第一波分復(fù)用/分解裝置20在光電路S的一側(cè)P1耦合，而第二光纖陣列50與第二波分復(fù)用/分解裝置30在光電路S的另一側(cè)P2耦合。
參考圖3，第一波分復(fù)用/分解裝置20包括P1側(cè)的多個第一輸入和輸出波導(dǎo)210、218的輸入和輸出端口210P、218P。第二波分復(fù)用/分解裝置30包括P2側(cè)的多個輸入和輸出波導(dǎo)310、318的輸入和輸出端口310P、318P，所述P2側(cè)與所述P1側(cè)相對；和與多個第二輸入和輸出波導(dǎo)310、318耦合的第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2。
要注意的是，光電路S包括相同結(jié)構(gòu)的第一和第二波分復(fù)用/分解裝置20、30。第一和第二波分復(fù)用/分解裝置20、30關(guān)于中心上下對稱。另一選擇是，每個波分復(fù)用/分解裝置也可以關(guān)于中心左右對稱。
現(xiàn)在，參考圖2和圖3來對本發(fā)明進行詳細說明。
如圖2所示，第一波分復(fù)用/分解裝置20包括第一設(shè)置的波導(dǎo)光柵AWG1；輸入和輸出波導(dǎo)210、218，每個都分別與第一設(shè)置的波導(dǎo)光柵AWG1的端部相連接；第一和第二塑料耦合器212、216，它們分別設(shè)置在第一陣列波導(dǎo)光柵AWG1與輸入波導(dǎo)210之間，和第一陣列波導(dǎo)光柵AWG1與輸出波導(dǎo)218之間，以便將第一陣列波導(dǎo)光柵與輸入和輸出波導(dǎo)耦合。第一波分復(fù)用/分解裝置20還包括與第一輸入波導(dǎo)210鄰近的第一陣列波導(dǎo)250。第一輸入波導(dǎo)210構(gòu)成第一波導(dǎo)陣列，其中以相同的間隔設(shè)置了多個波導(dǎo)，并且第一輸出波導(dǎo)218構(gòu)成第一輸出波導(dǎo)陣列。另一選擇是，第一輸入波導(dǎo)陣列210可以只包括一個波導(dǎo)。如圖所示，第一輸入波導(dǎo)210、第一輸出波導(dǎo)218和第一陣列波導(dǎo)250取向相同。
如圖3所示，第一陣列波導(dǎo)250的端口250P位于P1側(cè)。第一陣列波導(dǎo)250是直波導(dǎo)，并且安裝在接近第一輸入波導(dǎo)陣列210的位置。第一波分復(fù)用/分解裝置20的輸入和輸出端口210P、218P和第一陣列波導(dǎo)的端口250P位于P1側(cè)。也就是說，它們位于同一側(cè)的線上。
回過來參考圖2，第二波分復(fù)用/分解裝置30包括第二設(shè)置的波導(dǎo)光柵AWG2；輸入和輸出波導(dǎo)310、318，它們的每個都分別與第二設(shè)置的波導(dǎo)光柵AWG2相連接；和第三和第四塑料耦合器314、316，它們設(shè)置在第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2與輸入波導(dǎo)310之間和第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2與輸出波導(dǎo)318之間，以便將第二陣列波導(dǎo)光柵與輸入和輸出波導(dǎo)耦合。第二波分復(fù)用/分解裝置30還包括與第二輸入波導(dǎo)310接近的第二陣列波導(dǎo)350。第二輸入陣列波導(dǎo)310構(gòu)成第二輸入波導(dǎo)陣列。第二輸出波導(dǎo)318構(gòu)成第二輸出波導(dǎo)陣列。另一選擇是，第二輸入波導(dǎo)陣列310可以只包括一個波導(dǎo)。
如圖3所示，第二陣列波導(dǎo)350的端口350P位于P2側(cè)。第二陣列波導(dǎo)350是直波導(dǎo)并且安裝在接近于第二輸入波導(dǎo)陣列31的位置。第二波分復(fù)用/分解裝置30的第二輸入和輸出端口310P、318P和第二陣列波導(dǎo)的端口350P位于P2側(cè)。也就是說，它們位于同一側(cè)的線上。
在工作中，第一和第二波分復(fù)用/分解裝置20、30中的第一和第二陣列波導(dǎo)250、350執(zhí)行下列功能。要注意的是，由于第二陣列波導(dǎo)250、350執(zhí)行相同的功能，所以下面僅僅說明第一陣列波導(dǎo)250的功能，以避免不必要的重復(fù)。
第一和第二光纖陣列部件40、50位于平面光導(dǎo)電路S分別的一側(cè)。其中，為了初始化安裝，將光從光纖部件410朝向第一陣列端口250P投射，直波導(dǎo)250檢測另一側(cè)P2輸出的信號。使用本原理，很容易獲得初始化安裝。如果進行了初始化安裝，在N個輸出波導(dǎo)218檢測光信號。這樣，使用來自直波導(dǎo)250和輸出波導(dǎo)218最外側(cè)的端口的信號就可以獲得精確的安裝。
如圖3所示，第一光纖陣列部件40包括光纖部件410和玻璃蓋C3，玻璃蓋C3用來壓住并固定位于光纖部件410上的V形凹槽(未示出)中的帶狀光纖412的裸露光纖。光纖部件410的一側(cè)設(shè)置有多個端口420P、421P和422P，它們分別與第一波分復(fù)用/分解裝置20的輸入和輸出端口，以及第一陣列波導(dǎo)的端口250P相對應(yīng)。位于第一光纖陣列部件40中的帶狀光纖412包括輸入光纖412a和輸出光纖412b。
如圖4所示，第二光纖陣列部件50包括光纖部件510和玻璃蓋C4。玻璃蓋C4用來壓住并固定位于光纖部件510上的V形凹槽(未示出)中的帶狀光纖512的裸露光纖。光纖部件510的一側(cè)設(shè)置有多個端口520P、521P和522P，它們分別與第二波分復(fù)用/分解裝置30的輸入和輸出端口，以及第二陣列波導(dǎo)的端口350P相對應(yīng)。位于第一光纖陣列部件50中的帶狀光纖512包括輸入光纖512a和輸出光纖512b。
盡管未在圖中示出，平面光導(dǎo)電路S是一個光通信模塊，通過設(shè)置和耦合第一和第二光纖陣列40、50，然后安裝用于熱校正的熱源，用于檢測溫度的傳感器和用于使光電路不受外部環(huán)境干擾的保護箱。
總之，根據(jù)本發(fā)明如上裝配的雙波分復(fù)用/分解裝置可以按照與具有兩個光電路的裝置相同的方式工作。通過將兩個對稱的陣列波導(dǎo)光柵設(shè)置一個平面光導(dǎo)電路上并且將第一和第二光纖陣列部件與輸入和輸出端口耦合來達到這個目的。因此，大大減少了制造成本，并且使用一個光電路就可以獲得具有雙波分復(fù)用/分解功能的效果。盡管出于示例性的目的對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認識到各種修改和增刪，而不偏離附加權(quán)利要求限定的發(fā)明范圍和實質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種使用多個輸入和輸出波導(dǎo)和陣列波導(dǎo)光柵的波分復(fù)用/分解光信號的設(shè)備，所述陣列波導(dǎo)光柵與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)光柵耦合，包括(a)平面光導(dǎo)電路，其包括第一波分復(fù)用/分解裝置和第二波分復(fù)用/分解裝置，所述第一波分復(fù)用/分解裝置包括一側(cè)上的多個第一輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口，和與所述多個第一輸入和輸出波導(dǎo)耦合的第一陣列波導(dǎo)光柵，而第二波分復(fù)用/分解裝置關(guān)于中心與所述第一波分復(fù)用/分解裝置對稱設(shè)置，并且包括與所述一側(cè)分離的相對側(cè)上的多個第二輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口，和與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)耦合的第二陣列波導(dǎo)光柵；(b)第一光纖陣列部件，包括與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口相對應(yīng)的端口，并且與第一帶狀光纖相連接；和(c)第二光纖陣列部件，包括與所述多個第二輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口相對應(yīng)的端口，并且與第二帶狀光纖相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第一波分復(fù)用/分解裝置還包括第一陣列波導(dǎo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于第一陣列波導(dǎo)的輸入端口位于平面光導(dǎo)電路的另一側(cè)，而其輸出端口位于平面光導(dǎo)電路的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于第一陣列波導(dǎo)是直波導(dǎo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于第一陣列波導(dǎo)位于鄰近第一波分復(fù)用/分解裝置的輸入波導(dǎo)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第二波分復(fù)用/分解裝置還包括第二陣列波導(dǎo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于第二陣列波導(dǎo)的輸入端口位于平面光導(dǎo)電路的一側(cè)，而其輸出端口位于平面光導(dǎo)電路的另一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于第二陣列波導(dǎo)是直波導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于第二陣列波導(dǎo)位于接近第二波分復(fù)用/分解裝置的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第一和第二波分復(fù)用/分解裝置彼此對稱設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第一波分復(fù)用/分解裝置的輸入和輸出波導(dǎo)包括第一輸入波導(dǎo)陣列和第一輸出波導(dǎo)陣列，所述第一輸出波導(dǎo)陣列與附近的第一輸入波導(dǎo)陣列位于一條線上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第二波分復(fù)用/分解裝置的輸入和輸出波導(dǎo)包括第二輸入波導(dǎo)陣列和第二輸出波導(dǎo)陣列，所述的第二輸出波導(dǎo)陣列與附近的第二輸入波導(dǎo)陣列位于一條線上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第一波分復(fù)用/分解裝置的輸入和輸出波導(dǎo)包括第一輸入波導(dǎo)和第一輸出波導(dǎo)，所述的第一輸出波導(dǎo)與附近的第一輸入波導(dǎo)位于一條線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第二波分復(fù)用/分解裝置的輸入和輸出波導(dǎo)還包括第二輸入波導(dǎo)和第二輸出波導(dǎo)，所述第二輸出波導(dǎo)與附近的第二輸入波導(dǎo)位于一條線上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第一和第二光纖陣列部件彼此相對放置。
全文摘要
一種使用多個輸入和輸出波導(dǎo)和陣列波導(dǎo)光柵的波分復(fù)用/分解光信號的裝置，所述陣列波導(dǎo)光柵與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)光柵耦合，包括(a)平面光導(dǎo)電路，其包括第一波分復(fù)用/分解裝置和第二波分復(fù)用/分解裝置，所述第一波分復(fù)用/分解裝置包括一側(cè)上的多個第一輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口，和與所述多個第一輸入和輸出波導(dǎo)耦合的第一陣列波導(dǎo)光柵，而第二波分復(fù)用/分解裝置關(guān)于中心與所述第一波分復(fù)用/分解裝置對稱設(shè)置，并且包括與所述一側(cè)分離的相對側(cè)上的多個第二輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口，和與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)耦合的第二陣列波導(dǎo)光柵；(b)第一光柵陣列部件，包括與所述多個輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口相對應(yīng)的端口，并且與第一帶狀光纖相連接；和(c)第二光纖陣列部件，包括與所述多個第二輸入和輸出波導(dǎo)的輸入和輸出端口相對應(yīng)的端口，并且與第二帶狀光纖相連接。
文檔編號G02B6/12GK1449148SQ0310152
公開日2003年10月15日 申請日期2003年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月30日
發(fā)明者權(quán)五達 申請人:三星電子株式會社