[go: up one dir, main page]

SE520432C2 - Optical wavelength selective device for multiplexing=demultiplexing - Google Patents

Optical wavelength selective device for multiplexing=demultiplexing

Info

Publication number
SE520432C2
SE520432C2 SE9700829A SE9700829A SE520432C2 SE 520432 C2 SE520432 C2 SE 520432C2 SE 9700829 A SE9700829 A SE 9700829A SE 9700829 A SE9700829 A SE 9700829A SE 520432 C2 SE520432 C2 SE 520432C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
mmi
waveguide
guide
access
optical device
Prior art date
Application number
SE9700829A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9700829D0 (en
SE9700829L (en
Inventor
Torsten Augustsson
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9700829A priority Critical patent/SE520432C2/en
Publication of SE9700829D0 publication Critical patent/SE9700829D0/en
Priority to TW086110092A priority patent/TW384405B/en
Priority to US09/033,092 priority patent/US6047096A/en
Priority to JP53845198A priority patent/JP3686088B2/en
Priority to DE69838977T priority patent/DE69838977T2/en
Priority to CA002282421A priority patent/CA2282421C/en
Priority to EP98908412A priority patent/EP0965060B1/en
Priority to CN98803161A priority patent/CN1120380C/en
Priority to HK00106155.8A priority patent/HK1027164B/en
Priority to KR10-1999-7007926A priority patent/KR100520027B1/en
Priority to AU66445/98A priority patent/AU6644598A/en
Priority to PCT/SE1998/000393 priority patent/WO1998039679A1/en
Publication of SE9700829L publication Critical patent/SE9700829L/en
Publication of SE520432C2 publication Critical patent/SE520432C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2808Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
    • G02B6/2813Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs based on multimode interference effect, i.e. self-imaging
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29361Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083Constructional arrangements
    • G02B2006/12107Grating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

An optical device includes at least one multi mode interference (MMI) waveguide and at least one Bragg-grating structure [50]. At least one access waveguide [1,2] is arranged on a first side of the MMI-waveguide and at least one access waveguide is arranged on a second side of the MMI waveguide, the first and second sides being the short sides of the MMI-waveguide. The access waveguides are arranged with a so-called taper structure, and the Bragg-grating structure is arranged in the MMI-waveguide. The Bragg-grating may be arranged in the centre of the MMI-waveguide or in an offset relation to the centre of the MMI-waveguide.

Description

25 30 520 432 2 Ett annat problem år att hålla en så kallad kanalöverhörning på en acceptabel nivå. 25 30 520 432 2 Another problem is to keep a so-called channel crosstalk at an acceptable level.

Föreliggande uppfinning angriper ovan nämnda problem genom en optisk anordning innefattande minst en MMI-struktur, minst en där nämnda optiska anordning vidare är kallade Braggreflektor anordnad med minst två så accessvàgledare för anslutning mot externa optiska anordningar eller optiska fibrer.The present invention addresses the above-mentioned problems by an optical device comprising at least one MMI structure, at least one in which said optical device is further called Bragg reflector arranged with at least two such access waveguides for connection to external optical devices or optical fibers.

Den ovan nämnda MMI-strukturen (Multi Mode Interference) har den egenskap att intensitetsfördelningen av ljus vid en av MMI-strukturens ingångar kan avbildas på samtliga utgångar på användas för MMI- MMI-strukturen. MMI-strukturer kan således uppsplittring av ljus. I denna uppfinning väljs vågledarens längd så att 1:1 avbildning sker, det vill säga i det optimala fallet fokuseras allt inkommande ljus från en första accessvàgledare anordnad gfix MMI-vågledaren Lu: på en andra accessvàgledare anordnad på motsatt sida i förhållande till nämmnda första accessvàgledare. En mer grundläggande teori bakom MMI-strukturer behandlas i patentskriften DE 2506272 samt i L.B. Soldano and E.C.M. Pennings, “Optical Multi-Mode Interference Devices Based on Self-Imaging: Principles and Application", J. Lightwave Technol. Vol l3(4), pp 615-627, 1995.The above-mentioned MMI structure (Multi Mode Interference) has the property that the intensity distribution of light at one of the inputs of the MMI structure can be mapped to all the outputs to be used for the MMI-MMI structure. Thus, MMI structures can be fragmented by light. In this invention the length of the waveguide is selected so that 1: 1 imaging takes place, i.e. in the optimal case all incoming light from a first access waveguide arranged g fi x MMI waveguide Lu: is focused on a second access waveguide arranged on opposite side in relation to said first access waveguide . A more basic theory behind MMI structures is discussed in patent specification DE 2506272 and in L.B. Soldano and E.C.M. Pennings, "Optical Multi-Mode Interference Devices Based on Self-Imaging: Principles and Application", J. Lightwave Technol. Vol l3 (4), pp 615-627, 1995.

Braggreflektorer används för filtrering av ljus. Filtreringen innebär att vissa våglängder tillåts passera medan andra reflekteras. Braggreflektorer kan sägas utgöra någon form av en våglängdsselektiv spegel. Nämnda reflektion av vissa våglängder kan åstadkommas på ett flertal olika sätt, vanligtvis gäller dock för dessa metoder att reflektionen sker genom att ändra ett så kallat materialindex periodiskt i vågledaren.Bragre reflectors are used for filtering light. The filtering means that certain wavelengths are allowed to pass while others are reflected. Braggle reflectors can be said to constitute some form of a wavelength selective mirror. Said reflection of certain wavelengths can be achieved in a number of different ways, but usually it applies to these methods that the reflection takes place by changing a so-called material index periodically in the waveguide.

Föreliggande uppfinning kan även innefatta ett så kallat faskontrollelement. Faskontrollelementet påverkar en sa 10 15 20 25 30 520 432 3 kallad optisk våglängd i en vågledare. Detta ästadkoms genom att en yttre signal påverkar vägledaren.The present invention may also comprise a so-called phase control element. The phase control element affects a so-called optical wavelength in a waveguide. This is accomplished by an external signal affecting the guide.

Ett sätt att åstadkomma nämnda faskontroll är att utsätta vägledaren för ett elektriskt fält. Det elektriska fältet ändrar det effektiva brytningsindexet i vägledaren.One way of accomplishing said phase control is to subject the guide to an electric field. The electric field changes the effective refractive index in the guide.

Ett annat sätt att åstadkomma nämnda faskontroll är att utsätta vågledaren för termiska förändringar.Another way of achieving said phase control is to subject the waveguide to thermal changes.

Ett sätt att åstadkomma permanent ändring av index i vågledaren är att utsätta denna för ultraviolett ljus, detta brukar allmänt kallas för att vägledaren UV-skrivs. Denna teknik används oftast för att periodiskt variera brytningsindex, så kallad UV-skrivning. Denna teknik kan även användas för justering eller trimning.One way to achieve permanent change of the index in the waveguide is to expose it to ultraviolet light, this is usually called because the guide is UV-written. This technique is most often used to periodically vary the refractive index, so-called UV writing. This technique can also be used for adjustment or trimming.

Ovan nämnda metoder för filtrering samt för faskontroll i en vägledare är endast ett urval och utesluter därför inte att icke nämnda metoder kan tillämpas på uppfinningen.The above-mentioned methods for filtration as well as for phase control in a guide are only a selection and therefore do not exclude that non-mentioned methods can be applied to the invention.

Uppfinningen innefattar en MMI-struktur i vilken finns anordnad en Braggreflektor. Braggreflektorn är företrädesvis anordnad i centrum av MMI-strukturen. På MMI-strukturen finns accessvågledarna anordnade. Placeringen av dessa accessvågledare på MMI-strukturen är avgörande för den optiska anordningens funktion. Ett antal olika utformningar dels på MMI-strukturen och dels på accessvågledarna tillsammans med Braggreflektorn gör att uppfinningen löser ovan nämnda problem.The invention comprises an MMI structure in which a Bragre reflector is arranged. The Bragre reflector is preferably arranged in the center of the MMI structure. The access waveguides are arranged on the MMI structure. The location of these access waveguides on the MMI structure is critical to the operation of the optical device. A number of different designs partly on the MMI structure and partly on the access waveguides together with the Bragre reflector means that the invention solves the above-mentioned problems.

Avsikten med föreliggande uppfinning är således att erhålla en optisk anordning vilken innefattar mindre effektförluster, mindre kanalöverhörning samt mindre effektvariationer mellan olika transmissionskanaler jämfört med känd teknik.The object of the present invention is thus to obtain an optical device which comprises smaller power losses, smaller channel crosstalk and smaller power variations between different transmission channels compared with known technology.

En fördel med föreliggande uppfinning är att denna är kompaktare jämfört med teknikens ståndpunkt. 10 15 20 25 520 432 4 En annan fördel med föreliggande uppfinning är att den är relativt billig att framställa.An advantage of the present invention is that it is more compact compared to the prior art. Another advantage of the present invention is that it is relatively inexpensive to manufacture.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritningar.The invention will now be described in more detail by means of preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar en utföringsform av en optisk vàglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen.DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1 shows an embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention.

Figur' 2 visar en annan utföringsform av en optisk väglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen.Figure 2 shows another embodiment of an optical path length selective device according to the invention.

Figur 3 visar ytterligare en utföringsform av en optisk váglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen.Figure 3 shows a further embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention.

Figur 4 visar ännu en utföringsform av en optisk våglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen.Figure 4 shows another embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention.

Figur 5 visar ännu en utföringsform av en optisk vàglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen.Figure 5 shows yet another embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention.

Figur 6 visar ännu en utföringsform av en optisk våglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen.Figure 6 shows another embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I figur l visas en utföringsform av en optisk våglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen. Den optiska vàglängdsselektiva anordningen innefattar en Braggreflektor 50 och en MMI-vågledare. Braggreflektorn 50 kan vara anordnad i MMI-vàgledaren på så sätt att dess centrumlinje sammanfaller med MMI-vågledarens centrumlinje.PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1 shows an embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention. The optical wavelength selective device includes a Bragg reflector 50 and an MMI waveguide. The brag reflector 50 may be arranged in the MMI waveguide in such a way that its center line coincides with the center line of the MMI waveguide.

Braggreflektorn kan även som visas i figur 1 vara anordnad på ett avstånd L/2+Lphc från MMI-vågledarens ena kortsida, där Lphc betecknar nämnda förskjutning frän MMI-vàgledarens centrum. Lphc kan antingen vara positiv eller negativ. 10 l5 20 25 30 520 432 5 Förskjutningen av Braggreflektorn från MMI-vågledarens centrum är till för att kompensera bort det modberoende fasskiftet, vilket annars kan vara ett hot mot anordningens funktion. Braggreflektorn har en viss bredd vilket betecknas med LBg. MMI~vågledaren har en viss längd vilken i figur 1 betecknas med L.The Bragg reflector can also, as shown in Figure 1, be arranged at a distance L / 2 + Lphc from one short side of the MMI waveguide, where Lphc denotes said displacement from the center of the MMI waveguide. Lphc can be either positive or negative. The displacement of the Bragg reflector from the center of the MMI waveguide is to compensate for the mode-dependent phase shift, which can otherwise be a threat to the operation of the device. The Bragre reflector has a certain width, which is denoted by LBg. The MMI waveguide has a certain length which in Figure 1 is denoted by L.

MMI-vågledaren kan på sina kortsidor vara anordnade med så kallade accessvàgledare 1,2,3,4. I figur 1 är dessa accessvågledare till antalet fyra, det vill säga ett par på varje kortsida. Antalet accessvågledare kan variera från en utföringsform till en annan beroende på vilken applikation den optiska våglängdsselektiva anordningen är avsedd för. I figuren är inritat accessvågledarnas centrumlinjer 10, 20, 30 och 40. Avståndet frän en långsida på MMI-vägledaren till centrumlinjen 10 på accessvågledaren 1 är betecknad i figur 1 med a. Avståndet från samma nämnda långsida på MMI-vågledaren till centrumlinjen 20 på accessvågledaren 2 är betecknad i figur 1 med b. På samma sätt betecknas avståndet fràn nämnda långsida på MMI-vàgledaren till de övriga accessvàgledarna 3 och 4 med c respektive d. Avstånden a och c kan vara lika och avstànden b och d kan vara lika. Avständen a, b, c och d beror på MMI-vågledarens effektiva bredd We, antalet avbildningar samt vilken typ an MMI-vågledare det handlar om.The MMI waveguide can be arranged on its short sides with so-called access waveguides 1,2,3,4. In Figure 1, these access waveguides are to the number four, i.e. a pair on each short side. The number of access waveguides may vary from one embodiment to another depending on the application for which the optical wavelength selective device is intended. The figure shows the center lines 10, 20, 30 and 40 of the access waveguides. The distance from a long side of the MMI guide to the center line 10 of the access waveguide 1 is indicated in Figure 1 by a. 2 is denoted in Figure 1 by b. Similarly, the distance from said long side of the MMI guide to the other access guides 3 and 4 is denoted by c and d, respectively. The distances a and c may be equal and the distances b and d may be equal. The distances a, b, c and d depend on the MMI waveguide's effective width We, the number of images and the type of MMI waveguide in question.

En djupare teori bakom olika MMI-vågledare behandlas i Pierre A. Besse et. al, “Optical Bandwidth and Fabrication Tolerances of Multimode Interference Couplers”, J. Lightwave Technology. vol 12(4), pp 1004-1009, 1994.A deeper theory behind various MMI waveguides is discussed in Pierre A. Besse et. al, “Optical Bandwidth and Fabrication Tolerances of Multimode Interference Couplers”, J. Lightwave Technology. vol 12 (4), pp 1004-1009, 1994.

Den effektiva bredden We på MMI-vågledaren beror av våglängden Ä, indexsteget i MMI-vågledaren, den fysiska bredden på MMI-vägledaren samt ljusets polarisation.The effective width We of the MMI waveguide depends on the wavelength,, the index step of the MMI waveguide, the physical width of the MMI guide, and the polarization of light.

Längden på MMI-vågledaren beror av MMI-vågledarens effektiva bredd We samt vilken effekt man eftersträvar. 10 15 20 25 30 520 432 6 Accessvågledarna i figur l är bredare i anslutningen mot MMI- vàgledaren än de är i sin fria ände. Denna struktur brukar kallas för “tapered” eller konisk. Effekten av denna struktur är att det fältet ändras optiska jämfört med en rak accessvågledare. Detta innebär att en större feltolerans mot felkorrigering av accessvågledarna erhålls. Dessutom kommer effekten i högre grad att ligga i de lägre ordningens moder, vilket är en fördel eftersom Braggreflektorn kommer att ge ett modberoende fasskift för reflekterad kanal.The length of the MMI waveguide depends on the MMI waveguide's effective width We and the effect you are striving for. 10 15 20 25 30 520 432 6 The access waveguides in Figure 1 are wider in connection with the MMI waveguide than they are at their free end. This structure is usually called "tapered" or conical. The effect of this structure is that that field changes optically compared to a straight access waveguide. This means that a greater fault tolerance towards error correction of the access waveguides is obtained. In addition, the effect will to a greater extent be in the lower order mode, which is an advantage since the Bragre reflector will provide a mode-dependent phase shift for the reflected channel.

I denna optiska väglängdsselektiva anordning kan även faskontrollelement innefattas. Detta faskontrollelement kan vara anordnat på ett antal olika sätt. Några tänkbara sätt har behandlats under rubriken redogörelse för uppfinningen och är endast redan känd teknik för en genomsnittlig fackman inom området varför de inte torde behöva beskrivas närmare.Phase control elements can also be included in this optical path length selective device. This phase control element can be arranged in a number of different ways. Some possible ways have been discussed under the heading description of the invention and are only already known technology to an average person skilled in the art, so they should not need to be described in more detail.

I figur 2 ser vi en annan utföringsform av den optiska våglängdsselektiva anordningen enligt uppfinningen. Denna utföringsform innefattar som den tidigare beskrivna en Braggreflektor 50 och en MMI-vàgledare. Bredden på Braggreflektorn betecknas med LBg. Längden på MMI-vågledaren betecknas med L precis som i ovan nämnda utföringsform. Det som skiljer denna utföringsform från den första är formen på MMI-vågledaren. Denna är likt accessvågledarna 1, 2, 3 och 4 konisk. Ett litet stycke på båda sidor kring Braggreflektorn i MMI-vågledarens längsriktning är MMI~vågledarens lángsidor parallella och ortogonala mot en tänkt centrumlinje i MMI- Bredden. på MMI-vågledaren strax med W2. Bredden pà MMI- vågledarens längsriktning. intill Braggreflektorn betecknas vågledarens kortsidor betecknas med Wl, där Wl MMI-vàgledaren kan som visas i figur 2 innefatta ett slutparti med en längd som betecknas L3. Nämnda längd L3 kan i en annan utföringsform vara lika med noll. Mellan bredden Wl och W2 i MMI-vàgledaren är strukturen konisk.In Figure 2 we see another embodiment of the optical wavelength selective device according to the invention. This embodiment includes, as previously described, a Bragg reflector 50 and an MMI guide. The width of the Bragre reflector is denoted by LBg. The length of the MMI waveguide is denoted by L just as in the above-mentioned embodiment. What distinguishes this embodiment from the first is the shape of the MMI waveguide. This is similar to the access waveguides 1, 2, 3 and 4 conical. A small section on both sides around the Bragre reflector in the longitudinal direction of the MMI waveguide, the long sides of the MMI waveguide are parallel and orthogonal to an imaginary center line in the MMI width. on the MMI waveguide just with W2. The width of the longitudinal direction of the MMI waveguide. next to the Bragre reflector, the short sides of the waveguide are denoted by W1, where W1 the MMI waveguide may, as shown in Figure 2, comprise an end portion with a length denoted L3. Said length L3 may in another embodiment be equal to zero. Between the widths W1 and W2 in the MMI waveguide, the structure is conical.

Konstrukturen kan antingen vara linjär, parabolisk eller lO 15 20 25 30 520 452 7 någon annan form. Konstrukturen har i detta fall till uppgift att minska skillnaden mellan utbredningsmoderna och. på sä kallade inträngningsdjupet i gittret hos de reflekterade moderna. sätt minska skillnaden i det så effektiva På MMI-vàgledarens kortsidor finns accessvågledare l,2,3 och 4 anordnade. I figur 2 är dessa tvà till antalet pá vardera kortsidan. På samma sätt som i. det förra utföringsexemplet har centrumlinjer 10, 20, 30 och 40 för respektive accessvågledare 1, 2, 3 och 4 markerats i figuren. Avståndet från ena änden av kortsidan till nämnda centrumlinje 10 tillhörande accessvågledare 1 betecknas med a. Avståndet från till tillhörande accessvågledare 2 betecknas med b. På samma sätt samma nämnda ände av kortsidan centrumlinjen 20 betecknas avstànden på den andra kortsidan för de övriga accessvågledarna med c och d. Avstànden a och c kan vara lika samt avstànden b och d kan vara lika. Som nämnts i den tidigare utföringsformen kan antingen Braggreflektorn. vara anordnad i MMI-vågledarens centrum eller förskjuten en liten till centrum har precis bit från detta. Anledningen förskjutningen av Braggreflektorn från samma orsak som omtalats i den föregående utföringsformen, det vill säga för att kompensera bort eventuellt modberoende fasskift.The structure may be either linear, parabolic or some other form. The task of the structure in this case is to reduce the difference between the propagation modes and. at the so-called depth of penetration into the lattice of the reflected modern. way to reduce the difference in the so effective On the short sides of the MMI waveguide, access waveguides 1, 2,3 and 4 are arranged. In Figure 2, these are two in number on each short side. In the same way as in the previous embodiment, center lines 10, 20, 30 and 40 for the respective access waveguides 1, 2, 3 and 4 have been marked in the figure. The distance from one end of the short side to said center line 10 belonging to access waveguide 1 is denoted by a. The distance from to associated access waveguide 2 is denoted by b. In the same way the same said end of the short side centerline 20 is denoted d. The distances a and c can be equal and the distances b and d can be equal. As mentioned in the previous embodiment, either the Bragre reflector can. be arranged in the center of the MMI waveguide or offset a little to the center has just distance from this. The reason is the displacement of the Bragre reflector from the same cause as mentioned in the previous embodiment, i.e. to compensate for any mode-dependent phase shift.

I figur 3 visas ytterligare en utföringsform på en optisk váglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen. Det enda som skiljer denna utföringsform från den som visas i figur 2 är att den optiska så kallade väglängden har ändrats för ett antal accessvågledare. I figur 3 har den optiska väglängden förlängts för accessvàgledare 2 och 3 genom att dessa anordnats på en utskjutande del av MMI-vågledaren. Bredden på del har i Avstånden e och f kan vara lika eller olika nämnda utskjutande figur 3 betecknats med e respektive f. effekt man eftersträvar. Det är beroende på vilken naturligtvis möjligt att vilken som helst, en eller flera, av de accessvågledare som finns anordnade pà MMI-vàgledaren är lO 15 20 25 30 35 520 432 8 anordnade pä någon form av medel för att förändra den optiska våglängden. Syftet med att förändra väglängden för vissa accessvàgledare är att kompensera för modberoende fasskift.Figure 3 shows a further embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention. The only thing that distinguishes this embodiment from that shown in Figure 2 is that the optical so-called path length has been changed for a number of access waveguides. In Figure 3, the optical path length has been extended for access waveguides 2 and 3 by arranging these on a projecting part of the MMI waveguide. The width of the part has in Distances e and f can be equal or different mentioned protruding figure 3 is denoted by e and f respectively. Effect one strives for. Of course, it is possible that any, one or more, of the access waveguides provided on the MMI waveguide are arranged on some form of means for changing the optical wavelength. The purpose of changing the path length for some access path guides is to compensate for mode-dependent phase shifts.

Om vi antager att längden L pà MMI-vägledaren motsvarar ett så kallat crossläge, kan ett så kallat barläge erhållas genom att öka MMI-vägledarens längd till 2L. Med crossläge menas som ordet antyder att minst en väglängdskanal som inkommer från MMI-vägledarens ena sida transmitteras genom MMI- vågledaren, MMI-vàgledarens andra sida där nämnda accessvàgledare på MMI- vàgledarens andra sida är lateralt förskjuten i förhållande till nämnda accessvàgledare från vilken signalen exiterades.If we assume that the length L of the MMI guide corresponds to a so-called cross position, a so-called bar position can be obtained by increasing the length of the MMI guide to 2L. By cross mode is meant that the word indicates that at least one path length channel coming from one side of the MMI guide is transmitted through the MMI guide, the other side of the MMI guide where said access guide on the other side of the MMI guide is laterally offset from said access guide from which the signal was exited. .

Ett exempel på crossläge är då en vàglängdskanal sänds från accessvàgledare lO och fokuseras på accessvàgledare 40. Med barläge menas att väglängdskanalen sänds från en accessvàgledare på ena sidan på MMI-vàgledaren och fokuseras på motsvarande accessvàgledare anordnad pä den andra sidan av MMI-vàgledaren. Ett exempel på barläge är då en våglängdskanal sänds frän accessvàgledare 10 och fokuseras på accessvàgledare 30.An example of cross mode is when a path length channel is transmitted from access path guide 10 and focused on access path guide 40. By bar position is meant that the path length channel is transmitted from an access path guide on one side of the MMI guide and is focused on the corresponding access path guide arranged on the other side. An example of bar mode is when a wavelength channel is transmitted from access waveguide 10 and focused on access waveguide 30.

I figur 4 ser vi ytterligare en utföringsform av den optiska vàglängdsselektiva anordningen enligt uppfinningenfl I denna utföringsform finns två stycken MMI-vägledare anordnade efter varandra. Dessa har sammanförts via antingen en 'vàgledare eller en optisk fiber. De båda MMI-vàgledarna har en struktur som i stort sett överensstämmer med den som visas i figur 2 förutom i de ändar till vilka de sammanförts med varandra. I figur 4 ser vi att nämnda ändar endast innefattar en accessvàgledare. Dessutom är ett parti p, q av denna kortsida inte ortogonal mot centrumlinjen i accessvägledaren.In Figure 4 we see a further embodiment of the optical wavelength selective device according to the invention. In this embodiment, two MMI guides are arranged one after the other. These have been joined together via either a guide or an optical fiber. The two MMI guides have a structure substantially similar to that shown in Figure 2 except at the ends to which they are joined together. In figure 4 we see that said ends only comprise an access guide. In addition, a portion p, q of this short side is not orthogonal to the center line of the access guide.

Anledningen till detta är att ljus som ej är önskvärt i MMI- vágledaren skall kunna brytas vid detta parti och försvinna ut ur denna. Den effekt som àstadkommes med att kaskadera två stycken MMI-vägledare efter varandra är att överhörningen även tänkas att denna minskas. Det kan utföringsform 10 15 20 25 30 520 432 9 innefattar ett faskontrollelement av det slag som nämnts i redogörelsen för uppfinningen. Antalet accessvågledare anordnade på de båda MMI-vågledarna kan väljas efter behov, företrädesvis två stycken på ena sidan och två stycken på den motsatta andra sidan. Braggreflektorn kan som figuren visar vara förskjuten från centrum i MMI-vàgledaren eller vara anordnad i centrum på denna.The reason for this is that light that is not desirable in the MMI waveguide must be able to be refracted at this part and disappear out of it. The effect that is achieved by cascading two MMI guides one after the other is that the crosstalk is also thought to be reduced. Embodiment may comprise a phase control element of the type mentioned in the description of the invention. The number of access waveguides arranged on the two MMI waveguides can be selected as required, preferably two on one side and two on the opposite other side. As shown in the figure, the Bragre reflector may be offset from the center of the MMI guide or be arranged in the center thereof.

I figur 5 ser vi ännu ett utföringsexempel på en optisk våglängdsselektiv anordning enligt uppfinningen. I detta utföringsexempel sammanförs de båda MMI-vågledarna direkt med varandra.In Figure 5 we see another embodiment of an optical wavelength selective device according to the invention. In this embodiment, the two MMI waveguides are combined directly with each other.

I figur 5 ser vi att MMI-vàgledaren endast är konisk i den sida vid vilken accessvågledarna är anordnade. Mellan de båda är MMI-vågledarnas respektive långsidor MMI- Braggreflektorerna parallella med varandra. Centrumlinjen på den ena vågledaren är lateralt parallellförskjuten i förhållande till För att eliminera den andra MMI-vågledarens centrumlinje. oönskade ljusreflexer i MMI-vågledarna har de partier p respektive q, vilka så att säga blev över vid den ovan nämnda laterala parallellförskjutningen, på vardera MMI-vàgledaren vinklats. Även denna utföringsform kan vara anordnad med ett faskontrollelement av det slag som omnämns under rubriken redogörelse för uppfinningen. Antalet accessvågledare i. de fria ändarna på MMI-vågledarna kan väljas fritt efter behov, där MMI~vågledarens dimensioner sätter den praktiska gränsen för nämnda antal.In Figure 5 we see that the MMI waveguide is only conical on the side at which the access waveguides are arranged. Between the two, the MMI waveguides' respective long sides MMI-Bragre reflectors are parallel to each other. The centerline of one waveguide is laterally parallel shifted relative to To eliminate the centerline of the other MMI waveguide. unwanted light reflections in the MMI waveguides, the portions p and q, respectively, which were left, so to speak, at the above-mentioned lateral parallel displacement, have been angled on each MMI waveguide. This embodiment can also be provided with a phase control element of the type mentioned under the heading description of the invention. The number of access waveguides in the free ends of the MMI waveguides can be freely selected as needed, where the dimensions of the MMI waveguide set the practical limit for said number.

Istället för att anordna accessvågledarna på ovan nämnda del, kan förändras i anslutning till lämpliga accessvågledare för att utskjutande brytningsindex i MMI-vàgledaren erhålla samma effekt, det vill säga att förändra den optiska våglängden inuti MMI-vàgledaren i. syfte att kompensera för modberoende fasskift. Detta visas i figur 6. Här har brytningsindexet i. MMI-vàgledaren. höjts i ett rektangulärt område 60 just intill ett par accessvågledaren med lO 520 432 10 'rektangelns längsgående centrumlinje sammanfallande med respektive accessvàgledares centrumlinje. Nämnda brytningsindexförändring kan erhållas genom att befintligt material i MMI-vågledaren transformeras genom exempelvis UV- skrivning. Formen och dimensionen på nämnda brytningsindexförändring är avgörande för dess effekt.Instead of arranging the access waveguides on the above-mentioned part, can be changed in connection with suitable access waveguides so that projecting refractive indices in the MMI waveguide obtain the same effect, i.e. change the optical wavelength inside the MMI waveguide in order to compensate for mode-dependent phase shifts. This is shown in Figure 6. Here, the refractive index i. Has the MMI guide. raised in a rectangular area 60 just adjacent to a pair of access waveguides with the longitudinal centerline of the rectangle 10 520 432 10 'coinciding with the centerline of the respective access waveguides. Said refractive index change can be obtained by transforming existing material in the MMI waveguide by, for example, UV writing. The shape and dimension of said refractive index change is decisive for its effect.

De material som kan tänkas vara lämpliga vid tillverkning av föreliggande uppfinning är exempelvis kvarts (SiO2), polymera material något halvledarsystem eller Lithiumniobate (LiNbOfl.The materials which may be suitable in the manufacture of the present invention are, for example, quartz (SiO2), polymeric materials or semiconductor systems or Lithiumniobate (LiNbO2).

Företrädesvis används kvarts.Quartz is preferably used.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsformerna, utan kan modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven.The invention is of course not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can be modified within the scope of the appended claims.

Claims (14)

lO 15 20 25 30 520 432 ll PATENTKRAVlO 15 20 25 30 520 432 ll PATENT REQUIREMENTS 1. Optisk anordning innefattande minst en MMI-vägledare och minst en Braggreflektorstruktur, k ä n n_e t e c k n a d av att minst en så kallad accessvàgledare är anordnad. på en minst en av MMI- första sida av MMI-vägledaren och att accessvågledare är anordnad på en andra sida vägledaren, där nämnda första och andra sida utgörs av MMI- vägledarens kortsidor, att nämnda accessvågledare är anordnade med en så kallad konstruktur och att Braggreflektorstrukturen är anordnad i MMI-vàgledaren.An optical device comprising at least one MMI guide and at least one Bragg reflector structure, characterized in that at least one so-called access guide is arranged. on at least one of the MMI first side of the MMI guide and that the access waveguide is arranged on a second side of the guide, said first and second side being made up of the short sides of the MMI guide, that said access waveguide is arranged with a so-called structure and is arranged in the MMI guide. 2. Optisk k ä n n e t e c k n a d av att Braggreflektorn är anordnad i anordning enligt patentkrav 1, MMI-vágledarens centrum.Optical characteristic of the Bragre reflector being arranged in a device according to claim 1, the center of the MMI waveguide. 3. Optisk anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att Braggreflektorn är anordnad förskjuten i förhållande till MMI-vàgledarens centrum.3. An optical device according to claim 1, characterized in that the Bragre reflector is arranged offset relative to the center of the MMI waveguide. 4. Optisk anordning enligt patentkrav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett termiskt, optiskt eller elektriskt verkande faskontrollelement.4. An optical device according to claim 2 or 3, characterized in that it comprises a thermal, optical or electrically acting phase control element. 5. Optisk anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d av att MMI-vågledaren är anordnad med en konstruktur på var sida om Braggreflektorstrukturen_5. An optical device according to claim 4, characterized in that the MMI waveguide is arranged with a structure on each side of the Bragre reflector structure. 6. Optisk anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda konstruktur pä MMI- vågledaren är linjär.Optical device according to claim 5, characterized in that said structure on the MMI waveguide is linear. 7. Optisk anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda konstruktur på MMI- vàgledaren är parabolisk.Optical device according to claim 5, characterized in that said structure on the MMI guide is parabolic. 8. Optisk anordning enligt något av patentkraven 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av att minst en accessvàgledare på den ena sidan av MMI-vägledaren är anordnad på denna pà så l0 15 20 25 30 520 432 12 sätt att våglängden skiljer sig från de ~övriga accessvàgledarna.8. An optical device according to any one of claims 6 or 7, characterized in that at least one access waveguide on one side of the MMI guide is arranged thereon in such a way that the wavelength differs from the the other access guides. 9. Optisk anordning enligt något av patentkraven 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d. av att minst en accessvàgledare på den första och den andra sidan av MMI-vågledaren är anordnad på dessa pà så sätt att väglängden skiljer sig från de övriga accessvägledarna.Optical device according to one of Claims 6 or 7, characterized in that at least one access waveguide on the first and the second side of the MMI waveguide is arranged on them in such a way that the path length differs from the other access guides. 10. Optisk anordning enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att en accesvågledare pà en första MMI-vägledare är sammankopplad med en accessvàgledare pá en andra MMI~vågledare.Optical device according to claim 8 or 9, characterized in that an access waveguide on a first MMI guide is connected to an access waveguide on a second MMI waveguide. 11. ll. Optisk anordning enligt patentkrav 10, k à n n e t e c k n a d av att ett parti intill minst en anordnat med ett accessvàgledare i_ MMI-vågledaren är brytningsindex som skiljer sig i förhållande till brytningsindexet i övriga delar av MMI-vàgledaren.11. ll. Optical device according to claim 10, characterized in that a portion adjacent to at least one arranged with an access waveguide in the MMI waveguide is a refractive index that differs in relation to the refractive index in other parts of the MMI waveguide. 12. Optisk anordning enligt patentkrav ll, k ä n n e t e c k n a d. av att vid rninst två MMI-vàgledare och minst två Braggreflektorer där minst en så kallad accessvàgledare är anordnad på en första sida av en första MMI-vàgledare och att minst en accessvàgledare är anordnad på en andra sida av en andra MMI-vägledare där nämnda första och andra sida utgörs av MMI-vàgledarens kortsidor, att en andra kortsida på den första MMI-vàgledaren och en första sida på den andra nämnda MMI-vågledaren är sammankopplade, att accessvàgledare är anordnade med en så kallad konstruktur och att Braggreflektorstrukturerna är anordnade i MMI-vågledaren.12. An optical device according to claim 11, characterized in that in the case of at least two MMI waveguides and at least two Bragre reflectors where at least one so-called access waveguide is arranged on a first side of a first MMI waveguide and at least one access waveguide is arranged on a second side of a second MMI guide where said first and second sides are constituted by the short sides of the MMI guide, that a second short side of the first MMI guide and a first side of the second said MMI guide are interconnected, that the access guide is arranged with a so-called structure and that the Bragre reflector structures are arranged in the MMI waveguide. 13. Optisk anordning enligt patentkrav 12, k ä n n e t e c k n a d av att den andra sidan på den första MMI-vågledaren och den första sidan på den andra MI- vàgledaren är lateralt förskjutna i förhållande till varandra. 520 432 1313. An optical device according to claim 12, characterized in that the second side of the first MMI waveguide and the first side of the second MI waveguide are laterally offset from each other. 520 432 13 14. Optisk anordning enligt patentkrav ~ 13, k ä n n e t e c k n a d. av att MMI-vàgledarna är anordnade med en konstruktur pà var sida om Braggreflektorstruk- turerna.14. An optical device according to claim ~ 13, characterized in that the MMI guides are arranged with a structure on each side of the Bragre reflector structures.
SE9700829A 1997-03-07 1997-03-07 Optical wavelength selective device for multiplexing=demultiplexing SE520432C2 (en)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700829A SE520432C2 (en) 1997-03-07 1997-03-07 Optical wavelength selective device for multiplexing=demultiplexing
TW086110092A TW384405B (en) 1997-03-07 1997-07-16 Optical device
US09/033,092 US6047096A (en) 1997-03-07 1998-03-02 Optical device
PCT/SE1998/000393 WO1998039679A1 (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure_____
EP98908412A EP0965060B1 (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure
DE69838977T DE69838977T2 (en) 1997-03-07 1998-03-05 WAVELENGTHELECTIVE OPTICAL DEVICE COMPRISING AT LEAST ONE BRAGG GRID STRUCTURE
CA002282421A CA2282421C (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure
JP53845198A JP3686088B2 (en) 1997-03-07 1998-03-05 Wavelength selective optical device comprising at least one Bragg grating structure
CN98803161A CN1120380C (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical wavelength selective device comprising at least one Bragg grating structure
HK00106155.8A HK1027164B (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure
KR10-1999-7007926A KR100520027B1 (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical Wavelength Selective Device Including At Least One Bragg-Grating Structure
AU66445/98A AU6644598A (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700829A SE520432C2 (en) 1997-03-07 1997-03-07 Optical wavelength selective device for multiplexing=demultiplexing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9700829D0 SE9700829D0 (en) 1997-03-07
SE9700829L SE9700829L (en) 1998-09-08
SE520432C2 true SE520432C2 (en) 2003-07-08

Family

ID=20406070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9700829A SE520432C2 (en) 1997-03-07 1997-03-07 Optical wavelength selective device for multiplexing=demultiplexing

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP3686088B2 (en)
KR (1) KR100520027B1 (en)
CA (1) CA2282421C (en)
DE (1) DE69838977T2 (en)
SE (1) SE520432C2 (en)
TW (1) TW384405B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE521419C2 (en) * 2001-11-09 2003-10-28 Ericsson Telefon Ab L M MMI-based device
JP2006284791A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Oki Electric Ind Co Ltd Multimode interference optical coupler
JP2008275653A (en) * 2005-08-19 2008-11-13 Hitachi Chem Co Ltd Optical reflector and optical system
JP2013137360A (en) * 2011-12-28 2013-07-11 Mitsubishi Electric Corp Optical multiplexing/demultiplexing element and mach-zehnder optical modulator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3139571B2 (en) * 1992-05-13 2001-03-05 日本電信電話株式会社 Optical multiplexer / demultiplexer
JPH06300909A (en) * 1993-04-13 1994-10-28 Canon Inc Formation of diffraction grating by using holographic interference exposing method and optical semiconductor device using the same
US5563968A (en) * 1993-08-04 1996-10-08 U.S. Philips Corporation Multimode imaging component and ring laser provided with a multimode imaging component

Also Published As

Publication number Publication date
SE9700829D0 (en) 1997-03-07
TW384405B (en) 2000-03-11
CA2282421C (en) 2007-05-22
KR100520027B1 (en) 2005-10-10
DE69838977D1 (en) 2008-02-21
CA2282421A1 (en) 1998-09-11
HK1027164A1 (en) 2001-01-05
KR20000075849A (en) 2000-12-26
SE9700829L (en) 1998-09-08
DE69838977T2 (en) 2009-01-15
JP3686088B2 (en) 2005-08-24
JP2001514766A (en) 2001-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0965060B1 (en) Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure
US5243672A (en) Planar waveguide having optimized bend
US7561765B2 (en) Optical integrated circuit and optical integrated circuit module
CN100437176C (en) Polarization Compensated Optical Splitter
KR20140051363A (en) Light merging/branching device, bidirectional light propagation device, and light transmission/reception system
US20220326441A1 (en) Taper-Based Spot-Size Converter Implementing Intermediate Optical Mode Converter
US6049644A (en) Optical routing device having a substantially flat passband
KR100417001B1 (en) Optical power splitter with assistant waveguide
EP4671835A1 (en) WAVE CONDUCTOR ARRAY GRID
SE520432C2 (en) Optical wavelength selective device for multiplexing=demultiplexing
US6920266B2 (en) Integrated optical directional coupler
KR100429567B1 (en) Optical power splitter
EP1451959B1 (en) Mmi based device
US6295397B1 (en) Wavelength selective modulator
JP3966401B2 (en) Waveguide type optical multiplexer and multi-wavelength light source using the same
JP3348431B2 (en) Dispersion compensating optical circuit
US20160223745A1 (en) Wavelength combiner unit and arrayed waveguide grating having the same
JPH08292340A (en) Optical branch
KR20000014362A (en) Integration optics typed optical reducer using thermal optics effect
KR100433900B1 (en) Polynomial curve tapered waveguide and optical device using thereof
KR100690073B1 (en) Variable optical attenuator
HK1027164B (en) Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure
SE519912C2 (en) Demultiplexing device of wavelength multiplexed optical signal, has Michelson waveguides whose lengths are set so that MMI coupler combines reflected components so that two successive wavelength channels are imaged

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed