本發明公開了一種級聯式可調硅基布拉格光柵色散補償器。多級光開關間經直波導和布拉格光柵色散補償器串聯，第一級光開關輸入端連接輸入端直波導，最后一級光開關輸出端連接輸出端直波導；每級布拉格光柵色散補償器中，補償器輸入波導輸入端和光開關輸出端連接，補償器輸入波導輸出端連接啁啾布拉格光柵輸入端，補償器輸出波導輸入端連接啁啾布拉格光柵輸出端，補償器輸出波導輸出端和光開關輸入端連接，啁啾布拉格光柵上有加熱電極。本發明通過級聯布拉格光柵色散補償器和集成加熱電極精確調節和控制色散補償值，以實現對色散值大范圍精確補償，具有集成度高、可調范圍廣、精度高等優點。

技術領域

本發明涉及一種色散補償器，尤其是涉及了一種級聯式可調硅基布拉格光柵色散補償器。

背景技術

在光通信系統中，光信號在長距離傳輸后通常會伴有色散，導致光信號發生脈沖展寬和變形，進而產生串擾，系統誤碼率增加，導致傳輸速率和傳輸帶寬降低，傳輸距離急劇下降。色散補償器件通過對色散進行精確補償大幅提高光信號的質量，保證傳輸效率與傳輸距離不受色散大幅影響。在用于色散補償的器件結構中，布拉格光柵因易于連接波導和對偏振不敏感等優勢而常被選擇色散補償器件，啁啾布拉格光柵在不同位置處有不同的等效折射率，對應不同的布拉格波長，可實現在不同位置反射光信號中不同的波長，在不同波長間產生時延差值，來對色散進行補償，因此在光通信系統中作為色散補償器件有優異的性質。

同時隨著硅基集成光子技術的發展，這種與CMOS工藝兼容的集成器件被廣泛研究和應用。硅材料對光束縛能力強，能夠在單片上集成大量光學器件，實現低能耗、小尺寸、低成本的片上集成光互聯系統。目前的硅基色散補償器件通常采用單一啁啾布拉格光柵對固定波長范圍進行定量色散補償，并且僅能通過單一加熱電極對布拉格光柵波長進行調節，可調范圍小。但通常實際光通信系統中產生的色散會隨著多種環境因素變化，傳統的靜態色散補償器件可調范圍小、精度低，只能進行粗略補償，不能滿足光通信系統大范圍可調的色散補償需求，因此可隨著系統需求而進行精確且大范圍補償值的色散補償技術被急切需要。

發明內容

針對背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種級聯式可調硅基布拉格光柵色散補償器件，從而實現大范圍、高精度的色散值補償，其高集成度的器件結構，具有重要的應用價值。

本發明通過級聯布拉格光柵色散補償器和集成加熱電極精確調節和控制色散補償值大小，以實現對色散值大范圍的精確補償，具有集成度高、可調范圍廣、精度高等優點。

本發明所采用的技術方案是：

本發明包括輸入端直波導、多級光開關、多級布拉格光柵色散補償器、各級直波導和輸出端直波導，多級光開關之間通過直波導和布拉格光柵色散補償器串聯，第一級光開關的輸入端連接輸入端直波導，最后一級光開關的輸出端連接輸出端直波導。

所述的上一級光開關的一個輸出端經直波導和下一級光開關的一個輸入端連接，上一級光開關的另一個輸出端經布拉格光柵色散補償器和下一級光開關的另一個輸入端連接。

每級布拉格光柵色散補償器主要由補償器輸入波導、啁啾布拉格光柵、加熱電極和補償器輸出波導組成；補償器輸入波導的輸入端和上一級光開關的輸出端連接，補償器輸入波導的輸出端連接啁啾布拉格光柵的輸入端，補償器輸出波導的輸入端連接啁啾布拉格光柵的輸出端，補償器輸出波導的輸出端和下一級光開關的輸入端連接，啁啾布拉格光柵上面覆蓋有加熱電極。

輸入端直波導輸入光信號，光信號在經過每個光開關時通過光開關選擇連接下一級布拉格光柵色散補償器或連接下一級直波導，每一級光信號進入布拉格光柵色散補償器中，是通過補償器輸入波導輸入啁啾布拉格光柵，不同波長的光在布拉格光柵內的不同位置發生反射進而改變光程進行補償，補償后通過補償器輸出波導進入下一級光開關。