Оптический волноводный фильтр

 

Изобретение относится к оптическим световодам типа оптической интегральной схемы и может использоваться в световодных системах связи и обработки информации. Цель изобретения - повышение избирательности, коэффициента пропускания и обеспечение возможности перестройки центральной длины волны полосы пропускания фильтра при упрощении его конструкции. В фильтре частотно-избирательный элемент выполнен в виде трехмерного оптического волновода, расположенного на общей подложке между двумя планарными волноводами и отделенного от них неоднородными по ширине зазорами. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 02 В 6/12

ГОСУДАРСТВ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4443914/24-10 (22) 20,06,88 (46) 15.07,90. Бюл. ¹ 26 (71) Университет дружбы народов им. Пат,риса Лумумбы (72) Г,В.Корнюшенко и А.Н.Осовицкий (53) 621.372.826:535.89 (088,8) (56) Патент США ¹ 3957341, кл. 350/96 С, 1976, Патент США ¹ 4006964, кл. 350/96 С, 1977. (54) ОПТИЧ ЕСКИ Й ВОЛ НО ВОДНЫЙ

ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к оптическим

Изобретение относится к оптическим световодам типа оптической интегральной схемы и может использоваться в световодных системах связи и обработки информации.

Целью изобретения является повышение избирательности, коэффициента пропускания и обеспечение возможности перестройки центральной длины волны полосы пропускания фильтра при упрощении

его конструкции..

На фиг. t схематически показан предлагаемый фильтр; на фиг. 2 — то же, общий вид.

Оптический волноводный фильтр состоит из подложки 1, на которой расположены планарные волноводы 2 и 3 и находящийся между ними трехмерный оптический волновод 4, отделенный от планарных волноводов зазорами переменной ширины за счет криволинейных границ 5 и 6 входного 2 и выходного 3 планарных волноводов.

„„. Ж„„1578676 А1 световодам типа оптической интегральной схемы и может использоваться в световодных системах связи и обработки информации. Цель изобретения — повышение избирательности, коэффициента пропускания и обеспечение возможности перестрой- . ки центральной длины волны полосы пропускания фильтра при упрощении его конструкции. В фильтре частотно-избирательный элемент выполнен в виде трехмерного оптического волновода, расположенного на общей подложке между двумя планарными волноводами и отделенного от них неоднородными по ширине зазорами. 2 ил.

Фильтр работает следующим образом.

Ограниченный оптический пучок излучения с различными длинами волн распространяется по входному волноводу 2 под углом Ф1 к оси трехмерного волновода 4, падает на границу 5. При этом угол Ф1 зада-. ется таким обоазом, чтобы на границе 5 происходило полное внутреннее отражение всех длин волн, кроме4, для которой выполняется условие по ф1 = агссоз —, (1) п1 где по и п1 — эффективные показатели преломления соответственно трехмерного 4 и планарного 2 волноводов на длине волны

Т.е. для излучения с длиной волны 11 при выполнении условия (1) полное внутреннее отражение нарушается и эа счет неоднородной связи оно полностью вводится в

1578676 трехмерный волновод 4. Излучение с длиной волны А испытывает полное внутреннее отражение от . границы 5.

Прошедшее в трехмерный волновод 4 излучение с длиной волны 4 переизлучается на длине L в планарный волновод 3 под углом о

Щ = агссоэ —, где п2 — эффективный покап2 затель преломления волновода 3 на длине волны 4 . При этом за счет неоднородности ширины зазора оно имеет однородное распределение интенсивности вдоль излучающей аппертуры L. Путем изменения угла падения пучка Ф1 можно изменять значение

k, соответствующее центральной длине волны полосы пропускания фильтра, т.е. осуществлять его перестройку. В случае, если трехмерный вол новод 4 обладает потеря ми менее 1 дБ/см, что легко достижимо для слабонаправляющих волноводов, ширина полосы пропускания Ail, по уровню первого минимума составляет

ЬА = (2)

Lsln p1

Избирательность фильтра можно варь. ировать в широких пределах, изменяя величину связи и протяженность аппертуры без снижения коэффициента передачи, .Формула изобретения

Оптический волноводный фильтр, состоящий из входного и выходного оптически связанных планарных волноводов, располо5 женных на общей подложке, и частотно-избирательного элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения избирательности, коэффициента пропускания и обеспечения возможности перестройки

10 центральной длины волны полосы пропускания фильтра 4 при упрощении его конструкции, частотно-избирательный элемент выполнен в виде трехмерного оптического волновода, расположенного на той же под15 ложке, что и планарные волноводы, между планарными волноводами и отделенного от них неоднородными по ширине зазорами, при этом угол между входным оптическим пучком с различными длинами волн во вход20 ном планарном волноводе и осью полоскового волновода

Р = агссоз —à,,. и>

25 где по и п — эффективные показатели преломления трехмерного и входного планарного волноводов на длине волны

k соответственно, а эффективный показатель преломления выходного планарного

Яс 3ф вол но вода п2 ПО., 1578676

ФиаZ

Составитель А.Шмалько

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор Н, Ревская

Заказ 1916 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101