多通道集成可調(diào)熱光透鏡及色散補償器的制作方法

專利名稱：多通道集成可調(diào)熱光透鏡及色散補償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色散補償器領(lǐng)域，更特別涉及使用熱光透鏡的可調(diào)色散補償器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
如40Gb/s和更高速率的數(shù)據(jù)系統(tǒng)這樣的高速傳輸系統(tǒng)具有要求一個每通道色散補償器的大帶寬。在這種高速系統(tǒng)中的優(yōu)點是這些色散補償器是可調(diào)的。已經(jīng)提出了各種可調(diào)色散補償器(TDC)，包括光纖、全光纖(bulk-optic)和基于波導管的TDC。
在光纖TDC的情況下，已經(jīng)為其構(gòu)造實現(xiàn)了熱可調(diào)線性調(diào)頻的光纖Bragg光柵。光纖TDC可調(diào)范圍大，但是每個設(shè)備都只能用于一個或兩個波長通道。它們也典型的不能調(diào)整到零色散，且還需要相當長的時間來調(diào)整(即幾秒左右)。
對于全光纖TDC、基于虛像相位陣列的TDC和Gires-Tournois，已經(jīng)為其構(gòu)造實現(xiàn)了干涉儀。虛像相位陣列的TDC具有以前用于整形超短脈沖的光柵加相位板配置，以傾斜的校準器用作光柵，以彎曲反射鏡作為相位板。以前還用于整形超短脈沖的基于Gires-Tournois的TDC是兩個以上串聯(lián)使用的多腔校準器。對于幾乎所有波長通道都可以使用這兩種全TDC(已知為“無色”TDC)，但是，這兩種TDC調(diào)整都非常慢(即大約幾十秒)。
對于基于波導管的TDC，已經(jīng)提出了環(huán)形諧振器和熱光透鏡波導光柵路由器(WGR)TDC。與全光纖解決方案不同，基于波導管的TDC可以大規(guī)模生產(chǎn)、自動和非密封地包裝、快速調(diào)整(幾個毫秒)，以及集成其它功能。環(huán)形諧振器TDC精致、緊湊且無色，但需要非常高的指數(shù)步進(index-step)波導管和若干電控制?；跓峁馔哥R的TDC是無色的、使用低指數(shù)步進波導管并且只有一個控制，但不太緊湊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有利地提供了一種基于波導管的無色(集成)熱光透鏡和可調(diào)色散補償器(TDC)，能夠使用低指數(shù)步進波導管、低損耗、只需要一個電驅(qū)動信號、具有毫秒級調(diào)整定時和增加了的調(diào)整范圍。
在本發(fā)明的一個實施方案中，熱光透鏡包括多個平行的加熱元件，該加熱元件中心到中心的間隔大致恒定，且各自的尺寸從最外側(cè)的加熱元件到最內(nèi)側(cè)的加熱元件變化；以及，至少兩個導電元件，用于提供加熱元件兩端的電勢。加熱元件的尺寸變化，使得在熱光透鏡中產(chǎn)生拋物線溫度分布。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，色散補償器包括第一和第二波導光柵，每個波導光柵包括第一星形耦合器、一個增加路徑長度的波導管陣列、波導管陣列中每一個波導管的第一端都光耦合到第一星形耦合器，以及第二星形耦合器，波導管陣列中每一個波導管的第二端都光耦合到第二星形耦合器。色散補償器還包括一個具有拋物線折射率分布的透鏡，透鏡光耦合到第一波導光柵的第二星形耦合器和第二波導光柵的第二星形耦合器。


通過結(jié)合附圖仔細考慮下面的詳細描述，可易于理解本發(fā)明的教導，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)色散補償器的一個實施方案的高級框圖；
圖2a顯示了適用于圖1的可調(diào)色散補償器的熱光透鏡的一個實施方案的高級框圖；圖2b顯示了適用于圖1的可調(diào)色散補償器的熱光透鏡的另一個為了便于理解，在可能的地方使用相同的引用數(shù)字來表示對圖形是共有的相同元件。
具體實施例方式
雖然這里將相對于實現(xiàn)熱光透鏡的可調(diào)色散補償器來描述本發(fā)明的各個實施方案，但在本發(fā)明的可調(diào)色散補償器中可以實現(xiàn)其它具有拋物線折射率分布的設(shè)備來替代熱光透鏡，諸如使用例如在硅波導管中注入載流子的電光透鏡。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)色散補償器(TDC)的一個實施方案的高級框圖。圖1的TDC100包括兩個波導光柵路由器(WGR)1101和1102(總稱為WGR110，也稱作波導光柵)、可調(diào)濾波器140、包括拋物線折射率分布的可調(diào)透鏡(示例性的是熱光透鏡)150和循環(huán)器/偏振分離器(CPS)160。
WGR1101和1102各分別包括多個增加路徑長度的波導管1201-120n和1221-122n(示例性的是各有18個波導管)(總稱為波導管120和122)和各自的第一和第二星形耦合器1301、1302和1321、1322。
可調(diào)濾波器140示例性的包括三個可調(diào)Mach-Zehnder干涉儀(MZI)濾波器1421、1422和1423。雖然在圖1的TDC100中，可調(diào)濾波器顯示為包括三個MZI濾波器，但是根據(jù)本發(fā)明的原理，可以在TDC中實現(xiàn)其它數(shù)量的MZI濾波器以及其它數(shù)量和類型的、執(zhí)行大致相同功能的元件，例如光均衡器或環(huán)形諧振器，用于過濾放大式自發(fā)發(fā)射(ASE)。此外，雖然圖1的TDC100顯示為包括一個CPS160，但是根據(jù)本發(fā)明原理的TDC可以在沒有CPS的情況下實現(xiàn)。同樣，雖然圖1的TDC100顯示為包括一個可調(diào)濾波器140，但是根據(jù)本發(fā)明原理的TDC可以在沒有可調(diào)濾波器140的情況下實現(xiàn)。
波導管120、122示例性的包括指數(shù)步進為0.80％的埋入硅核(sillica core)并位于一個硅基底之上。TDC100包括兩個大體上相似、在其各自的第二星形耦合器1302和1322端部連接在一起(下文中已連接的星形耦合器稱作“雙星形”)的高光柵級WGR110。將雙星形收縮到其中心的光柵衍射級的寬度，以區(qū)分更高的衍射級。由于反射，這種收縮在衍射級邊緣引起小的光譜波動，對于橫向磁性(TM)偏振光，光譜波動比橫向電性(TE)偏振光小。
圖1中的熱光透鏡150主要包括設(shè)置在其表面上的金屬加熱器結(jié)構(gòu)。后面將參照圖2詳細描述熱光透鏡150。
為了實現(xiàn)與偏振無關(guān)，通過實現(xiàn)如圖1所示的可選CPS160實現(xiàn)偏振分集方案。在這種情況下，只可以使用光的一個偏振。否則，為了實現(xiàn)小于0.5ps的偏振方式色散，光柵中與偏振相關(guān)的波長(PDW)偏移必須小于0.5ps/Dmax，其中Dmax是TDC100將滿足的最大色散值。例如，對于圖1具有±200ps/nm色散調(diào)整范圍的TDC100，光柵PDW必須小于2.5pm，這是非常難于達到的。
TDC100使用可選的可調(diào)濾波器140來抑制40Gb/s系統(tǒng)通常需要的每通道光前置放大器產(chǎn)生的放大式自發(fā)發(fā)射(ASE)。在圖1的TDC100的實施方案中，可調(diào)濾波器140的三個可調(diào)(MZI)濾波器1421、1422和1423串聯(lián)排列，分別具有下列三個自由光譜范圍3200、1600和800GHz。照此，可調(diào)濾波器140具有3200GHz的凈自由光譜范圍和大致390GHz的3-dB帶寬。
圖1的TDC100利用包括拋物線折射率分布的可調(diào)透鏡(圖1中示例性的熱光透鏡150)，能夠以可調(diào)方式對具有變化的色散值的輸入光信號提供色散補償。
圖2a顯示了適合在圖1的TDC100中使用的熱光透鏡的一個實施方案的高級框圖，例如熱光透鏡150。圖2a的熱光透鏡150包括一個位于兩個垂直的導體(電勢板)2201和2202之間的平行的加熱元件2101-210n陣列。平行的加熱元件2101-210n全部都是長度相等且中心到中心的間隔恒定，但具有不同的寬度。即，隨著靠近如圖2a所示的熱光透鏡150的中心，加熱元件2101-210n的寬度增加。熱光透鏡150中平行加熱元件2101-210n的配置導致了本發(fā)明希望的拋物線折射率分布(即本實施方案的拋物線溫度分布)。
雖然在圖2a中加熱元件2101-210n的寬度顯示為隨著它們靠近熱光透鏡150的中心而寬度增加，但是在本發(fā)明的替代實施方案中，通過將用于確定加熱元件的長度或?qū)挾鹊膾佄锞€函數(shù)的符號反相，可以另外配置上圖的熱光透鏡。即，加熱元件2101-210n的寬度可以配置為隨著它們靠近熱光透鏡150的中心而減少。此外，加熱元件2101-210n的寬度可以配置為相對于它們在平行加熱元件2101-210n陣列中的相對位置均勻地對稱地增加或減少，或者，加熱元件2101-210n可以配置為以不均勻的和非對稱的方式增加或減少，例如為了糾正加熱元件2101-210n之間的電勢差。這對于下面描述的關(guān)于本發(fā)明熱光透鏡的替代實施方案的加熱元件長度的增加或減少同樣適用。
回頭參看圖2a，配置熱光透鏡150以使得在雙星形中產(chǎn)生拋物線溫度分布。因為溫度與每單位面積消耗的電功率成比例，且每加熱元件的電功率與V2W成比例(其中V是電壓，W是加熱器寬度)，所以通過在平行加熱元件2101-210n陣列兩端施加電勢得到拋物線溫度分布，平行加熱元件2101-210n的變化的寬度導致拋物線溫度分布。本發(fā)明的熱光透鏡150的拋物線溫度分布與現(xiàn)有技術(shù)的透鏡設(shè)計相比，有利的減少了最大透鏡溫度，而且增加了熱光透鏡150的長期可靠性。
平行加熱元件2101-210n之間的中心到中心間隔與熱光透鏡150核心處的熱擴散寬度相比必須要相對地小。例如，對于一個包括大約80μm的熱擴散核的晶片，加熱元件2101-210n之間中心到中心的間隔可以采用16μm。加熱元件2101-210n之間的熱串擾實際上減少了熱光透鏡150的總功耗，因此優(yōu)選是保持熱光透鏡150的寬度盡可能窄。
圖2b顯示了適合在圖1的TDC100中使用的熱光透鏡的替代實施方案的高級框圖。在圖2b的熱光透鏡250中，為圖2a的熱光透鏡150增加了兩個垂直的導電條2601和2602。這兩個垂直的導電條2601和2602的功能是保持電壓沿著熱光透鏡250的橫截面恒定，同樣地，增加了透鏡均勻性。雖然在圖2b中熱光透鏡150顯示為包括兩個垂直導電條2601和2602，但在本發(fā)明的熱光透鏡中可以實現(xiàn)其它數(shù)量的垂直導電條。
圖3a-3c顯示了根據(jù)本發(fā)明的熱光透鏡的各種其它實施方案。圖3a-3c的加熱元件的排列也象圖2a和2b的熱光透鏡150中一樣得到希望的拋物線溫度分布。例如，在圖3a中加熱元件的寬度隨著它們靠近熱光透鏡的中心而減少。
在圖3b和3c的熱光透鏡中，改變加熱元件的寬度，從而得到希望的拋物線溫度分布。例如，在圖3b中，加熱元件的長度隨著它們靠近熱光透鏡的中心而減少。照此，圖3b的熱光透鏡的溫度分布包括拋物線分布。
在圖3c中，加熱元件的長度隨著它們靠近熱光透鏡的中心而增加。圖3c的熱光透鏡的溫度分布也包括拋物線分布。雖然圖2a和2b以及圖3a-3c顯示了根據(jù)本發(fā)明的熱光透鏡的不同實施方案，但那些根據(jù)本發(fā)明教導的本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解，可以設(shè)計加熱元件長度和寬度的各種其它配置來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的拋物線折射率分布。此外，利用本發(fā)明的教導可以配置其它類型的透鏡，諸如使用例如在硅波導管中注入載流子的電光透鏡，從而具有拋物線折射率分布，照此，本發(fā)明的TDC不限于熱光透鏡的實現(xiàn)。
本發(fā)明人還確定，當將熱光透鏡150放置在雙星形之間時，通過將其相對于預期的光束光軸輕微傾斜，如圖2a-2b所示，可以大大減少折射率波動。熱光透鏡150的傾斜對透鏡光焦度的影響可以忽略不計，但大大減少了在熱光透鏡150中產(chǎn)生的折射率波動。即，當本發(fā)明的熱光透鏡不傾斜時，沿著透鏡的平均溫度分布包含由于加熱元件而產(chǎn)生的小的波動。這些波動在熱光透鏡的色散中導致波動。因而通過相對于預期的光束光軸傾斜熱光透鏡，大大減少了波動。雖然可以傾斜根據(jù)本發(fā)明的熱光透鏡來減少折射率波動，但在本發(fā)明的替代實施方案中，可以按相對于熱光透鏡中預期光束光軸的微小角度來構(gòu)造本發(fā)明的熱光透鏡中的加熱元件，以在構(gòu)造上實現(xiàn)上述傾斜，同時保持熱光透鏡的方向在雙星形之間大體上是直的。
圖4a和4b分別圖形顯示了熱光透鏡150關(guān)閉和打開時圖1的TDC100的工作原理。圖4a顯示了熱光透鏡150關(guān)閉(沒有加電壓)時TDC100的雙星形及其中工作原理的高級框圖。在自由光譜范圍內(nèi)，左側(cè)WGR1101發(fā)出的較短波長的光由右側(cè)具有較長路徑長度的WGR1102的波導管122接收，左側(cè)WGR1101發(fā)出的較長波長的光由右側(cè)具有較短路徑長度的WGR1102的波導管122接收。因此TDC100呈現(xiàn)出負色散。根據(jù)等式(1)描述了“透鏡關(guān)閉”狀態(tài)期間色散量的特性，等式如下D0=2Mbc0α(λ0ΔfFSR)2]]>其中M等于光柵臂的數(shù)量，α是雙星形輸入波導管之間中心到中心的間隔，b是雙星形中心處的空間“通道”寬度(例如，b＝(雙星形中心處WGR的空間布里淵(Brillouin)區(qū)寬度)/M)，λ0是感興趣的光波長，c0是光的真空速度，ΔfFSR是自由光譜范圍。
圖4b顯示了熱光透鏡150打開(加電壓)時TDC100的雙星形及其中工作原理的高級框圖。當電流流經(jīng)熱光透鏡150的加熱元件時，熱光效應(yīng)改變透鏡的折射率，因而熱光透鏡150的焦距也會改變。因此，通過控制施加的電壓，可以將光準確會聚在預定位置(例如WGR1102的特定波導管122)。熱光透鏡150打開時，色散隨著透鏡光焦度增加而增加并變?yōu)檎?。熱光透鏡150的光焦度定義為透鏡中心與其上和下邊緣之間的相位偏移差，其與驅(qū)動透鏡所需要的熱光功率成比例。根據(jù)等式(2)描述了調(diào)整TDC100通過其色散范圍D0到-D0所需要的透鏡光焦度的特性，等式如下πD0(λ0ΔfGDBW)22c0---(2)]]>其中ΔfGDBW是TDC100群延遲線性部分的帶寬(即ΔfGDBW/ΔfFSR是熱光透鏡150占用的雙星形中心Brillouin區(qū)的一小部分)。
根據(jù)等式(3)描述了最小色散(熱光透鏡150電源關(guān)閉)時3-dB透射率帶寬，等式如下ΔfTBW=αabΔfFSR---(3)]]>其中α是一個取決于光柵臂中功率分配和雙星形的Brillouin區(qū)的效率形狀(efficiency shape)的常數(shù)，α典型在0.28的范圍內(nèi)。
在根據(jù)本發(fā)明的熱光透鏡的一個實施方案中，選擇凸熱光透鏡的設(shè)計參數(shù)，使得當關(guān)閉熱光透鏡時，色散在可用范圍的負端。因而通過改變熱光透鏡的光焦度，熱光透鏡能夠在整個色散范圍內(nèi)調(diào)整。
在根據(jù)本發(fā)明的熱光透鏡中，加熱元件的溫度比熱光透鏡核心處高。因此，為了將加熱元件的溫度最小化并確保長期可靠性，制造熱光透鏡應(yīng)當盡可能牢記，熱光透鏡的長度受等式(4)的限制，等式如下l<<2Mb2nλ0---(4)]]>其中M等于光柵臂的數(shù)量，b還是雙星形中心處的空間“通道”寬度，λ0是感興趣的光波長，n是TDC100的波導管120、122的折射率。
此外必須考慮加熱元件中隨著溫度增加的阻抗變化。具體來講，隨著熱光透鏡變熱，在中心處阻抗增加更多，導致熱光透鏡“自行變平”。因此通過色散范圍的第二半的調(diào)整要比通過第一半的調(diào)整需要更多的熱光功率。為了減輕透鏡變形，可以通過加上拋物線寬度分布的平方的較小百分比，對熱光透鏡加熱元件的寬度預加權(quán)。但是，優(yōu)選是利用對溫度變化的阻抗靈敏度低的加熱元件材料(金屬)。
為了設(shè)計根據(jù)本發(fā)明的TDC，必須首先選擇D0、ΔfFSR、ΔfGDBW和ΔfTBW的值。然后可以使用上面的等式(2)和(4)來確定b和l的值，以使得透鏡可以工作在允許的溫度內(nèi)。然后可以使用上面的等式(3)來確定α，并使用上面的等式(1)來確定M。
圖5a圖形顯示了對于TDC100的熱光透鏡150的三種不同功率(0W、2.9W和7.3W)的測量透射率-波長。圖5b顯示了對于圖5a三種不同功率(0W、2.9W和7.3W)的測量群延遲-波長。在這些功率水平上的平均色散分別是-205ps/nm、0ps/nm和+202ps/nm。因為透鏡自行變平，從0調(diào)整到+200ps/nm的功率比從-200ps/nm調(diào)整到0所需要的功率高50％。透射率帶寬＞40GHz(在+200ps/nm調(diào)整條件處受限)，線性群延遲帶寬＞48GHz(在0ps/nm調(diào)整條件處受限)。調(diào)整三個噪聲濾波器MZI以將測量下的TDC通帶的透射率最大化。
在一個試驗中，在193.350THz的40Gb/s載波抑制的歸零制(CSRZ)數(shù)據(jù)通過色散值為+181ps/nm、0和-220ps/nm的光纖線圈傳輸，然后通過TDC100。相應(yīng)的調(diào)整施加給熱光透鏡150的電壓以補償色散。圖6圖形顯示了40Gb/s CSRZ數(shù)據(jù)的三個色散值的測量誤碼率(BER)-接收的光功率。從圖6顯示的測量誤碼率(BER)明顯看出，TDC100在沒有損失的情況下輕松補償高達-220ps/nm的色散。圖6的各插形顯示了40Gb/s CSRZ數(shù)據(jù)在通過具有-220ps/nm色散的光纖線圈傳輸時沒有被TDC100補償(上部可見圖)和被TDC100補償(下部可見圖)的對應(yīng)可見圖形。發(fā)明者注意到TDC100的調(diào)整響應(yīng)在2ms的范圍內(nèi)。
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的TDC的替代實施方案。在圖7的TDC700中，用反射鏡710替換了圖1中的第二波導光柵路由器1102。圖7的TDC700包括波導光柵路由器1101、包括拋物線折射率分布的可調(diào)透鏡(示例性的是熱光透鏡)150和反射鏡710。和圖1中一樣，波導光柵路由器1101包括多個增加路徑長度的波導管以及第一和第二星形耦合器1301、1302。
因為本發(fā)明的TDC，例如圖1的TDC，是中心對稱的，所以圖7的TDC700配置成只包括一個波導光柵路由器1101，反射鏡710放置在熱光透鏡150之后。在圖7的TDC700中，來自波導光柵1101輸入光信號通過熱光透鏡150傳輸，并通過熱光透鏡150向著波導光柵路由器1101反射回來。相對于波導光柵路由器1101和熱光透鏡150的運行，圖7的TDC700的運行和功能與圖1的TDC100的大致相同。在本發(fā)明的這樣一種實施方案中，例如圖7的TDC700，反射鏡在形成TDC的波導管芯片的一端是一個拋光面，在該面上有反射涂層。與圖1中的TDC100一樣，圖7的TDC700也可以進一步包括一個CPS(沒有顯示)和一個可調(diào)濾波器(沒有顯示)。
雖然前面已經(jīng)指出了本發(fā)明的各種實施方案，但是在不偏離本發(fā)明基本范圍的情況下可以設(shè)計出本發(fā)明的其它和更多的實施方案。因而將根據(jù)附后的權(quán)利要求確定本發(fā)明的適當范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱光透鏡，包括多個平行的加熱元件(2101-210n)，加熱元件中心到中心的間隔大致恒定，且各自的尺寸從最外側(cè)的加熱元件到最內(nèi)側(cè)的加熱元件是變化的；以及至少兩個導電元件(2201，2202)，用于提供所述加熱元件(2101-210n)兩端的電勢；其中，所述加熱元件的尺寸是變化的，以使得在所述熱光透鏡中產(chǎn)生拋物線溫度分布。
2.權(quán)利要求1中的熱光透鏡，其中所述加熱元件(2101-210n)的尺寸均勻地和對稱地變化。
3.權(quán)利要求1中的熱光透鏡，其中每個所述加熱元件(2101-210n)長度大致相同，且寬度從最外側(cè)的加熱元件到最內(nèi)側(cè)的加熱元件增加。
4.權(quán)利要求1中的熱光透鏡，其中每個所述加熱元件(2101-210n)長度大致相同，且寬度從最外側(cè)的加熱元件到最內(nèi)側(cè)的加熱元件減少。
5.權(quán)利要求1中的熱光透鏡，其中每個所述加熱元件(2101-210n)寬度大致相同，且長度從最外側(cè)的加熱元件到最內(nèi)側(cè)的加熱元件減少。
6.權(quán)利要求1中的熱光透鏡，其中每個所述加熱元件(2101-210n)寬度大致相同，且長度從最外側(cè)的加熱元件到最內(nèi)側(cè)的加熱元件增加。
7.權(quán)利要求1中的熱光透鏡，其中在所述熱光透鏡中以相對于預期光束光軸的小角度形成所述多個加熱元件(2101-210n)中的每一個，以便減少所述熱光透鏡中產(chǎn)生的折射率波動，而且所述熱光透鏡的透鏡光焦度的影響忽略不計。
8.權(quán)利要求1中的熱光透鏡，還包括至少一個導電元件(2601，2602)，其橫向放置并與所述多個加熱元件(2101-210n)中的每一個電接觸，用于保持沿著熱光透鏡橫截面的恒定電勢。
9.一種色散補償器，包括第一和第二波導光柵(1101，1102)，每個所述波導光柵(1101，1102)包括第一星形耦合器(1301，1321)，增加路徑長度的波導管陣列(1201-120n，1221-122n)，所述波導管陣列(1201-120n，1221-122n)中每一個波導管的第一端光耦合到所述第一星形耦合器(1301，1321)，以及第二星形耦合器(1302，1322)，所述波導管陣列(1201-120n，1221-122n)中每一個波導管的第二端光耦合到所述第二星形耦合器(1302，1322)，以及一個包括拋物線折射率分布的透鏡(150)，該透鏡(150)光耦合到所述第一波導光柵(1101)的所述第二星形耦合器(1302)和所述第二波導光柵(1102)的所述第二星形耦合器(1322)。
10.權(quán)利要求9的色散補償器，其中所述透鏡(150)是熱光透鏡。
11.權(quán)利要求10的色散補償器，其中所述熱光透鏡(150)包括多個平行的加熱元件(2101-210n)，所述加熱元件中心到中心的間隔大致恒定，且各自的尺寸從最外側(cè)的加熱元件到最內(nèi)側(cè)的加熱元件是變化的；以及至少兩個導電元件(2201，2202)，用于提供在所述加熱元件(2101-210n)兩端的電勢；其中，所述加熱元件(2101-210n)的尺寸是變化的，以使得在所述熱光透鏡(150)中產(chǎn)生拋物線溫度分布。
12.權(quán)利要求11的色散補償器，其中，在所述熱光透鏡(150)中以相對于預期光束光軸的小角度形成多個加熱元件(2101-210n)中的每一個，以便減少所述熱光透鏡(150)中產(chǎn)生的折射率波動，而且所述熱光透鏡(150)的透鏡光焦度的影響忽略不計。
13.權(quán)利要求11的色散補償器，其中，所述熱光透鏡(150)的折射率通過改變加在加熱元件(2101-210n)兩端的電勢是可調(diào)的。
14.權(quán)利要求13的色散補償器，其中，所述的調(diào)整所述熱光透鏡(150)的折射率是通過所述色散補償器調(diào)整提供給傳輸?shù)墓庑盘柕纳⒀a償量。
15.權(quán)利要求9的色散補償器，還包括一個可調(diào)濾波器(140)，用于過濾放大式自發(fā)發(fā)射(ASE)。
16.權(quán)利要求15的色散補償器，其中所述可調(diào)濾波器包括至少一個可調(diào)Mach-Zehnder干涉儀濾波器(1421，1422，1423)。
17.權(quán)利要求9的色散補償器，還包括一個循環(huán)器/偏振分離器(160)用于實現(xiàn)與偏振無關(guān)。
18.權(quán)利要求9的色散補償器，其中，透鏡以相對于預期光束光軸的小角度放置在所述第一波導光柵(1101)的所述第二星形耦合器(1302)和所述第二波導光柵(1102)的所述第二星形耦合器(1322)之間，用于減少該透鏡中產(chǎn)生的折射率波動，以便使所述透鏡的透鏡光焦度的影響忽略不計。
19.一種色散補償器，包括一個波導光柵(1101)，該波導光柵包括第一星形耦合器(1301)，增加路徑長度的波導管陣列，該波導管陣列中每一個所述波導管的第一端光耦合到所述第一星形耦合器(1301)的第一端，以及第二星形耦合器(1302)，該波導管陣列中每一個所述波導管的第二端光耦合到所述第二星形耦合器(1302)的第一端，以及一個具有拋物線折射率分布的透鏡(150)，該透鏡(150)的第一端光耦合到所述第二星形耦合器(1302)的第二端；以及一個光耦合到該透鏡(150)第二端的反射鏡(710)，從而來自所述波導光柵(1101)的、通過該透鏡(150)傳輸?shù)墓庑盘柾ㄟ^該透鏡(150)向著所述波導光柵(1101)反射回來。
20.權(quán)利要求19的色散補償器，其中，所述反射鏡(710)是在包括所述色散補償器的波導管芯片末端的拋光面，在該面上有反射涂層。
全文摘要
熱光透鏡，包括多個中心到中心的間隔大致恒定、各自尺寸從最外側(cè)加熱元件到最內(nèi)側(cè)加熱元件變化的平行加熱元件，以及至少兩個用于提供在加熱元件兩端的電勢的導電元件。加熱元件的尺寸變化以在熱光透鏡之中產(chǎn)生拋物線溫度分布。色散補償器，包括第一和第二波導光柵，每個波導光柵包括第一星形耦合器、一個增加路徑長度的波導管陣列，該陣列中每一個波導管的第一端光耦合到第一星形耦合器的第一端，以及第二星形耦合器，波導管陣列中每一個的第二端光耦合到第二星形耦合器。該色散補償器還包括具有拋物線折射率分布的透鏡，其光耦合到第一波導光柵的第二星形耦合器和第二波導光柵的第二星形耦合器。
文檔編號G02F1/01GK1697993SQ03808939
公開日2005年11月16日 申請日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者克里斯托弗·理查德·多爾 申請人:朗迅科技公司