CN200953055Y - 波导数组光栅组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波导数组光栅组件，其包含一波导数组光栅单元、一锥形多模干涉耦合器及一锥形光衰减器，该锥形多模干涉耦合器设置于该波导数组光栅单元的一第二平板波导及该波导数组光栅单元的一第一输出波导之间；该锥形光衰减器设置于该第一输出波导的中间。可同时具有均匀化与平坦化的传输频带，其应用在所有有关光组件中。

Description

波导数组光栅组件

技术领域：

本实用新型涉及一种波导数组光栅组件，特别是一种由一波导数组光栅单元、一锥形多模干涉耦合器及一锥形光衰减器组成的波导数组光栅组件，可同时具有均匀化与平坦化的传输频带，应用在所有有关光组件中。

背景技术：

传统波导数组光栅组件，不论是波长多任务器或光路由器，其传输频带皆呈现近似高斯(Gaussian)函数的分布，因此，在系统上对于雷射(laser)光源的波长准确度要求较高，必须采用高波长精准度的雷射光源，将增加大量系统架设成本，尤其对于光路由器(optical router)，其传输频带除了不平坦之外，其各传输频带之间的均匀度也很差。而在光通讯系统上，由于降低成本的考虑，必须采用较便宜的半导体雷射(laser diode，LD)光源，当光讯号通过波导数组光栅后，因为温度或者是雷射的波长的不够精准，将造成不同波长的光讯号，其光功率的损失不同，而影响到光侦测器的接收，因此，则需要一具有平坦化与均匀化传输频带的波导数组光栅组件。

现今的波导数组光栅组件改善其传输频带的平坦化的方法，系使用一锥形波导，来产生两个波峰的光场分布，将该锥形波导置于第一个平板波导之前或第二个平板波导之后，将传输频带平坦化，其效果虽然显着，但因锥形波导要产生两个波峰的光场分布，必须要很宽的波导宽度，因此，将造成波导数组光栅组件的尺寸相对增加许多。

而改善传输频带的均匀化的方法，一般使用外接式的光衰减器，除了增加成本之外，亦增加整体尺寸。传统的光衰减器可分为四种形式，其一为利用光纤与光纤之间的连结，所造成的光损失，来达到光衰减的目的；其二为利用具有光吸收特性的材料，来将光强度吸收以减弱；其三为利用镜片将一部分的光反射掉，以减弱光强度；其四为利用方向耦合器(directionalcoupler)，将一部分光耦合出去，以减弱光强度。方向耦合器形式的光衰减器，可与波导数组光栅组件积体化，但其材料必须具有光电效应(如：硅(silicon)波导，或者热光效应(如：二氧化硅(silica)波导，或有机(polymer)波导)，限制了制作波导数组光栅组件的材料，且因波导数组光栅组件对温度敏感，加上方向耦合器会使得传输频带变形，因此必采用外接式光衰减器。

实用新型内容：

本实用新型所解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种同时具有均匀化与平坦化的传输频带的波导数组光栅组件。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种波导数组光栅组件，其包括一波导数组光栅单元、一锥形光衰减器；其特点是：还包含一锥形多模干涉耦合器，设置于该波导数组光栅单元的一第二平板波导及该波导数组光栅单元的一第一输出波导之间；该锥形光衰减器设置于该第一输出波导的中间。

该波导数组光栅单元包含三个部份。第一部份为1×M星形耦合器(starcoupler)，系由一第一输入波导将光传送至一第一平板波导，将该光分成M道，第二部份为一波导数组光栅，系为M个长短不等的单模波导排列组成，可使得M个单模波导内的光，具有特定的相位差，而第三部份为M×N星形耦合器，其利用一第二平板波导连接于该波导数组光栅的后端，光在通过该波导数组光栅至该第二平板波的前端会形成多狭缝干涉，因此干涉聚焦在该第二平板波导的末端再耦合到一第一输出波导，依光波长的不同，其干涉聚焦在平板波导的末端的位置亦随之不同，可将不同波长的光分开。

该锥形多模干涉耦合器为一段波导宽度较宽的锥形多模波导，称之为多模干涉区，在该多模干涉区的前端连接一第二输入波导，而该多模干涉区的后端连接一第二输出波导；光在经该第二输入波导进入该多模干涉区之内，该光的模态会彼此互相干涉，而形成规则的干涉光点，由于模态的干涉皆发生在该多模干涉区内，因此可在有限的波导宽度条件下，调整该多模干涉区的长度或前端宽度，得到所需的光场分布，且由于该多模干涉区具有波导宽度误差与光讯号波长的不敏感性，可使其传输频带均匀化或平坦化。该锥形多模干涉耦合器设置于该波导数组光栅单元的该第二平板波导及该第一输出波导之间，因此，可经由该锥形多模干涉耦合器，将光场分布做调整与修正之后，再耦合到该第二输出波导，即可将传输频带均匀化或是平坦化。

而该锥形光衰减器，系由一锥形波导，该锥形波导的前端连接一第三输入波导，而该锥形波导的后端连接一第三输出波导组成。由于该锥形波导将输入的光场拉大，因此耦合至该第三输出波导会形成光损失，达到光衰减的目的，该锥形光衰减器设置于该第一输出波导的中间，可经由改变该锥形波导的后端宽度，来控制光衰减的大小，进而调整该第三输出波导内的光场强度大小，使其传输频带得以均匀化。因此，本实用新型的波导数组光栅组件，可同时具有均匀化与平坦化的传输频带。

附图说明：

图1是本实用新型波导数组光栅组件的结构示意图。

图2是本实用新型波导数组光栅组件的积体光路放大俯视示意图。

图3是本实用新型一具平坦化传输频带的波导数组光栅组件的结构示意图。

图4是本实用新型的锥形多模干涉耦合器的结构示意图。

图5是本实用新型的锥形多模干涉耦合器的光场分布示意图。

图6A～图6I是本实用新型各式多模干涉耦合器的结构示意图。

图7是本实用新型不同结构的光路由器的传输频带强度衰减能力的比较示意图。

图8是一般四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图。

图9是本实用新型的光路由器的结构示意图。

图10是本实用新型的四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图。

图11是本实用新型的波长多任务与解多任务器的结构示意图。

图12是本实用新型具光衰减器的波导数组光栅组件的结构示意图。

图13A～图13V是本实用新型各式光衰减器的结构示意图。

图14是本实用新型的锥形光衰减器的光强度衰减示意图。

图15是本实用新型的四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图。

图16是本实用新型的具均匀化与平坦化四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图。

图17是本实用新型的超高信道及超高密度的波长多任务与解多任务器的系统架构示意图。

图18A是本实用新型的第一种架构的多波长光讯号的群体加入与取出器的系统架构示意图。

图18B是本实用新型的第二种架构的多波长光讯号的群体加入与取出器的系统架构示意图。

标号说明：

波导数组光栅器10

第一输入波导110、210、818

第一平行波导112、212    波导数组光栅114、214

第二平行波导116、216    晶圆基材20

第一输出波导118、218、714

锥形多模干涉耦合器30、616a、712

光衰减器40              第二输入波导410

锥形多模波导412

第二输出波导414、514、616b

第二平行波导的末端端面510、610、710

锥形多模干涉耦合区512

锥形多模干涉耦合区的前端512a

锥形多模干涉耦合区的末端512b

最外部通道612          内部通道614

锥形波导614a           输出波导614b

正中通道616            第三输入波导912

锥形波导914            锥形波导的窄端914a

锥形波导的宽端914b     第三输出波导916

具体实施方式：

请参阅图1-图2所示，为本实用新型的波导数组光栅组件的结构示意图及本实用新型的波导数组光栅组件的积体光电路放大俯视示意图。如图所示：本实用新型的波导数组光栅组件由一波导数组光栅单元10、一锥形多模干涉耦合器30及一锥形光衰减器40组成，该波导数组光栅组件可作为光路由器(或称波长路由器)或是波长多任务与解多任务器，由于光的波长，会因其传输频带隔一个自由频谱周期(free spectral range，FSR)而周期性的出现，但波长多任务与解多任务器则无此现象，故以λ_aN+1、λ_aN+2、…来表示光的波长，对于波长多任务与解多任务器而言，则a值为0，对于光路由器而言，则a值为整数，而N为输出通道数。该波导数组光栅单元10的一光讯号由一第一输入波导110导入，该第一输入波导110的波导数为大于或等于1。该光讯号经过该第一输入波导110进入一第一平板波导112，该光讯号的光场在此发散，进而耦合进入该第一平板波导112后端所连接的一波导数组光栅114，该波导数组光栅114为M根单模波导排列而成，其相邻波导的长度差为固定值，使传输的光场的相位差亦为固定值，上述由M根单模波导所排列组成、具有等相位差的光场，传输至该波导数组光栅114后端所连接的一第二平板波导116之后，形成多狭缝干涉，而在该第二平板波导116的末端曲面上，因光波长的不同，在不同的位置，形成建设性干涉，随后分别耦合到该第二平板波导116的后端所连接的该锥形多模干涉耦合器30，透过控制该锥形多模干涉耦合器30的锥形多模干涉区的窄端宽度或长度，来调整其光场的分布，再传送耦合至一第一输出波导118，其传输频带是均匀化，若要使该传输频带为平坦化且均匀化，必须在该第二平板波导116及该第一输出波导118之间设置该锥形多模干涉耦合器30，并在该第一输出波导118中间加入该锥形光衰减器40，透过光衰减的强度控制，来使得该传输频带平坦化且均匀化。

本实用新型的波导数组光栅组件可在晶圆基材(substrate)20上透过积体光路布局(layout)的光罩(mask)，经过多道制程形成波导图样(waveguide pattern)，该波导图样为光讯号传输的路径，即为光路，可称为积体光路。不同波长的光讯号，由至少一个以上的第一输入波导210导入，经由第一平板波导212将光讯号分成M道，而耦合到该第一平板波导212后端连接的一由M根波导所排列而成的波导数组光栅214，由于该波导数组光栅214的波导为相邻波导的长度差皆为固定，因此在该波导数组光栅214中传输该光讯号时，由于相邻的波导，其光场具有相等的相位，经过该波导数组光栅214，而使该光场具有固定相位差，传送至该波导数组光栅214后端连接的第二平板波导216，由于该波导数组光栅214导入的光，具有等相位差，因此在进入该第二平板波导216会形成多狭缝干涉，而在该第二平板波导216的末端曲面上，形成建设性干涉，不同波长的光，其位置不同，而分别耦合到该第二平板波导216的后端连接的N个锥形多模干涉耦合器30(如图1所示)，再传输到至少二个以上的第一输出波导218，其传输频带系平坦化或均匀化，且在该第一输出波导218中加入光衰减强度不同的锥形光衰减器40，将使传输频带均匀化，使该传输频带将同时均匀化与平坦化。

请参阅图3-图4所示，为本实用新型的一具平坦化的波导数组光栅组件结构示意图及本实用新型的锥形多模干涉耦合器的结构示意图。如图所示：由于波导数组光栅组件作为波长多任务与解多任务器时，其传输频带的均匀度大约在0.5dB左右，但对于该波导数组光栅组件作为光路由器时，其最大的缺点是传输频带的均匀度大约在2dB至3dB之间，通道数越大，均匀度越差，因此波导数组光栅组件加入锥形多模干涉耦合器30，使传输频带均匀化，该锥形多模干涉耦合器30包含一至少一个以上的一第二输入波导410，将光场导入，进入该第二输入波导410的后端连接的一前端宽度为W_min、后端宽度为W_max、以及长度为L的锥形多模波导412，称为锥形多模干涉区，该光场进入该锥形多模干涉区由单模态转变成多模态，且各模态之间会互相干涉，形成规律的干涉条纹，其干涉的亮点为光讯号的自我成像(self-imaging)，因此可作为分光、耦合、或者多任务，再耦合到该锥形多模波导412的后端连接至少二个以上的第二输出波导414。该锥形多模干涉耦合器30的原理描述如下：

传统的多模干涉耦合器，其耦合长度为

$L_c\≡\frac{\mathrm{\π}}{{\mathrm{\β}}_0-{\mathrm{\β}}_1}\≅\frac{{4n}_g}{{3\mathrm{\λ}}_0}{W}_e^2---\left(1\right)$

其多模干涉区长度为

L_MMI＝α·L_c    (2)

其中

N为输出通道数(3)

而本实用新型的锥形多模干涉耦合器，因该多模干涉耦合区不是传统的长方形多模波导，因此利用表示式(1)，结合锥形化微分法与比例法，可得到该锥形多模干涉耦合器的耦合长度的表示式

$L_c=\underset{i=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{L_{c,i}}{M}\≅\frac{{4n}_g}{{3\mathrm{\λ}}_0}\frac{\underset{i=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\η}}_i\·W_{e,i}\·W_{e,i+1}}{M}---\left(4\right)$

其中，η_i为比重因子，而L_c，i、W_e，i及W_e，i+1分别是第i个锥形化微分区的子锥形波导的耦合区段长度、前端宽度、与后端宽度，而M为锥形化分割数，上述表示式(4)可适用于各种结构的锥形多模干涉耦合器。

请参见图5所示，为本实用新型的锥形多模干涉耦合器的光场分布示意图。如图所示：由于上述的锥形多模干涉耦合器将使波导数组光栅组件的传输频带均匀化或平坦化，因此该锥形多模干涉耦合器可为双波峰干涉。藉由改变该锥形多模干涉区的窄端宽度或长度，即可调整末端的光场分布，其窄端宽度越大，则光强度越弱，达到控制输出光功率的大小，因此传输频带被均匀化，但其窄端宽度若大到一定的大小后，该光场将成双波峰分布，而使光讯号在该第二个平板波导的末端的聚焦光场耦合后，形成矩形化分布，因此传输频带被平坦化。

请参阅图6A～图6I所示，是本实用新型各式多模干涉耦合器的结构示意图。如图所示：是将该锥形多模干涉耦合器反转，使该锥形多模干涉耦合器的锥形多模干涉耦合区512的末端变成反转后的前端，而前端变成反转后的末端，即变为一锥形多模干涉耦合区的前端512a，其宽度为W_max，及一该锥形多模干涉耦合区的末端512b，其宽度为W_min，其干涉区长度为L，下标的i为其编号，该第二输入波导变成反转后的第二输出波导514，反接在该波导数组光栅组件的该第二平板波导的末端端面510，光讯号经过多狭缝干涉后，聚焦的光场，在该第二平板波导的末端端面510与该锥形多模干涉耦合区的前端512a的界面处相耦合，再进入该锥形多模干涉耦合区512，光场的各个模态互相干涉，干涉聚焦在该锥形多模干涉耦合区的末端512b，再耦合到该第二输出波导514。其利用不同的锥形多模干涉区结构，来产生不同的光场分布，因此本实用新型的锥形多模干涉耦合器可作为线性锥形(如图6A所示)、正旋或余旋的三角函数曲折线锥形(如图6B所示)、非对称线性锥形(如图6C所示)、非对称正旋或余旋的三角函数曲折线锥形(如图6D所示)、负指数函数锥形(如图6E所示)、正指数函数锥形(如图6F所示)、非对称负指数函数锥形(如图6G所示)、非对称正指数函数锥形(如图6H所示)、及矩形与锥形混合型(如图6I所示)的锥形多模波导，可应用于各种不同的需求。

请参阅图7-图8所示，为不同结构的光路由器的传输频带强度衰减能力的比较示意图及一般四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图。

如图所示：虽然使用锥形波导的光路由器，可降低传输频带81的输出功率，但因一般的锥形波导会将光场分布拉大，因此影响到紧邻的频带，而使得整体的串音(crosstalk)变差，因此在传输频带串音的情况下，可降低的功率变得有限；然而，使用本实用新型的锥形多模干涉耦合器结构的光路由器，由于在该锥形多模干涉区内改变光场分布，该光场受到限制，其传输频带82的输出功率可降低，且该光场分布也保持不变，并不影响紧邻的频带，其整体的串音亦不会变差。而一般光路由器的传输频带83，其中间频带的功率较外部频带为大，理论上皆在2～3dB之间，实际上还会更差，因为该传输频带为四通道，所以大约是2dB，如图8所示。

请参阅图9-图10所示，为本实用新型的光路由器的结构示意图、及本实用新型的四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图。如图所示：本实用新型的具有均匀化传输频带的光路由器是使用不同窄端宽度的锥形多模干涉耦合器的结构，由于一般光路由器的传输频带不均匀，其输出通道为中央对称，中间通道的频带光功率较强，向外部通道逐渐递减，最外部的两通道功率最差，因此使用该锥形多模干涉耦合器结构的光路由器，可利用该锥形多模干涉耦合器来控制光场分布，降低各频带的光功率，使得该传输频带得以均匀，由于该锥形多模干涉耦合器，可以调整锥形多模干涉区的窄端宽度或长度，来改变光功率大小，因此将窄端宽度最宽的锥形多模干涉耦合器616a，放在最中间的两个第二输出波导616b之前，而与该第二平板波导的末端端面610相连接，由于两最外部通道612的功率最低，因此不加该锥形多模干涉耦合器，由于光路由器的传输频带的光功率分布为中央的频带最强，而向外部的频带递减，因此，最中间两个正中通道616所使用的锥形多模干涉耦合器616a的窄端宽度最宽(亦即是光衰减最强)，逐渐递减至与一内部通道614的一般输出波导614b的宽度相等，变成一般锥形波导614a(亦即是光衰减最弱)，而两最外部通道612的功率最低，因此不加该锥形多模干涉耦合器(亦即是没有光衰减)，即可调整传输频带的功率大小，而加以均匀化。本实用新型的具有均匀化传输频带的光路由器，其不均匀度小于0.8dB，远较一般的光路由器的2dB不均匀度要小得多。

请参阅图11所示，为本实用新型的波长多任务与解多任务器的结构示意图。如图所示：是使用双波峰光场分布的锥形多模干涉耦合器的结构作为一具有平坦化传输频带的波长多任务与解多任务器，在W_min＝10μm的双波峰光场分布中，将一锥形多模干涉耦合器712反接于该波导数组光栅单元的第二平板波导的末端端面710以及一第一输出波导714之间，干涉聚焦后的光场类似高斯分布，经过与该锥形多模干涉耦合器712的双波峰光场分布相耦合，再传输到该第一输出波导714，其传输频带将因而平坦化。由此可知，本实用新型的锥形多模干涉耦合器将使波导数组光栅组件的传输频带均匀化与平坦化。

请参阅图12、图13A～图13V所示，为本实用新型的一具光衰减器的波导数组光栅组件的结构示意图及本实用新型各式光衰减器的结构示意图。如图所示：由于制程条件的限制会形成的相位误差，将使得传输频带的均匀化变差，因此，本实用新型是在至少一个以上的第一输出波导818的中间加入一锥形光衰减器40，来调整传输频带的光强度使传输频带完全均匀化，由于不同结构的锥形光衰减器40，其衰减光强度的能力不同，可以满足不同的需求，因此，该锥形光衰减器40可为线性锥形(如图13A所示)、曲线锥形(如图13B所示)、非对称线性锥形(如图13C所示)、非对称曲线锥形(如图13D所示)、正旋或余旋的三角函数曲折线锥形(如图13E所示)、锥形与矩形混合型(如图13F所示)、非对称正旋或余旋的三角函数曲折线锥形(如图13G所示)、非对称锥形与矩形混合型(如图13H所示)、负指数函数锥形(如图13I所示)、正指数函数锥形(如图13J所示)、非对称负指数函数锥形(如图13K所示)、非对称正指数函数锥形(如图13L所示)、外凸双锥形混合型(如图13M所示)、内凹双锥形混合型(如图13N所示)、非对称外凸双锥形混合型(如图13O所示)、非对称内凹双锥形混合型(如图13P所示)、对称分叉型锥形(如图13Q所示)、非对称分叉型锥形(如图13R所示)、对称叉子型锥形(如图13S所示)、非对称叉子型锥形(如图13T所示)、对称叉子与分叉混合型锥形(如图13U所示)、及非对称叉子与分叉混合型锥形(如图13V所示)的锥形光衰减器。该锥形光衰减器40将光讯号由宽度为W₀的第三输入波导912导入，该第三输入波导912后连接一宽度由W₀变化到W₁的锥形波导914，即为锥形波导914的窄端914a宽度为W₀、锥形波导914的宽端宽度914b为W₁，光场在经过该锥形波导914被拉大，由于该锥形波导914的后端连接一第三输出波导916，其宽度为W₀，因此只有一部份的光能耦合到该第三输出波导916，其它的光将被辐射出去，形成光损耗，光强度因此被衰减，而该锥形波导914的宽端914b宽度与该锥形波导914的窄端914a的波导宽度差W₁-W₀，将几乎正比于光强度的衰减，因此透过改变该锥形波导914的宽端914b宽度即可调整光讯号的光强度。

请参阅图14～图16所示，为本实用新型的锥形光衰减器的光强度衰减示意图、本实用新型的四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图及本实用新型的具均匀化与平坦化四信道400GHz频率间隔的光路由器的频谱示意图。如图所示：系将该第三输出波导的宽度W₀设为单模波导，因此改变的参数为该锥形波导的宽端宽度W₁，其波导宽度差W₁-W₀，在2μm到33μm的范围内，其光场的传输率(transmission)成近似线性的衰减，即为光讯号的强度成近似线性的衰减，由大约0dB衰减到-6dB。本实用新型的具有完全均匀化传输频带的四信道400GHz频率间隔的光路由器，其传输频带的不均匀性小于0.1dB，几乎是完全的均匀，因此使用此加入本实用新型的锥形光衰减器可使传输频带完全均匀化。本实用新型的波导数组光栅组件系利用锥形多模干涉耦合器将传输频带平坦化，以及锥形光衰减器的将传输频带均匀化，使同时具有均匀化与平坦化的传输频带。本实用新型的具有完全均匀化与平坦化传输频带四信道400GHz频率间隔的光路由器，其整体的传输频带的不均匀度小于0.1dB，对于±0.1dB的传输率差，其平坦度大于1nm，因此本实用新型的波导数组光栅组件的传输频带被完全的均匀化与平坦化。

请参阅图17、图18A-图18B所示，为本实用新型的超高信道及超高密度的波长多任务与解多任务器的系统架构示意图、本实用新型的第一种架构的多波长光讯号的群体加入与取出器的系统架构示意图及本实用新型的第二种架构的多波长光讯号的群体加入与取出器的系统架构示意图。如图所示：本实用新型的波导数组光栅组件的波导数组光栅单元可为超高信道超高密度的波长多任务与解多任务器，系由一光路由器及一波长多任务与解多任务器组成。该光路由器为一个超高密度频率间隔的1×m光路由器，利用其传输频带的周期性，λ_i，λ_m+I，…，λ_(k-1)m+i，在同一个输出波导中传输，其中i为其通道编号，而该波长多任务与解多任务器为m个频率间隔较宽的的1×k波长多任务与解多任务器，因为该第一级光路由器之中的不同波长的光讯号，其频率间隔相差一个自由频谱周期，因此频率间隔很大，所以该第一级光路由器后端的该波长多任务与解多任务器只需使用较大间隔的频率，亦可降低其制作成本，且温度与应力对该波导数组光栅的相位差的敏感性的影响相对降低很多，所以本实用新型的超高信道超高密度的波长多任务与解多任务器可同时具有低成本与高效能特性的超高信道、超高密度等优点。

另，该波长多任务与解多任务器可应用为一多波长光讯号的群体加入与取出器(Packed Multi-wavelength Signals Adder/Dropper，PMS)，该多波长光讯号的群体加入与取出器可分为第一种架构及第二种架构，其原理相同。该第一种架构的第一级为2个1×N光路由器，一1×N光路由器为主频带，另一1×N光路由器为备用频带，并起来连接到一第二级的2N×1光路由器，由于光路由器的传输频带具有周期性，因此该1×N光路由器的传输频带λ_i，λ_N+i，…，λ_(k-1)N+i都在第i个输出通道，其整体传输频带表示成：λ_aN+1，λ_aN+2，…，λ_aN+N与λ_bN+(N+1)，λ_bN+(N+2)，…，λ_bN+2N，其中N为通道数，a代表主频带，b代表备用频带，由于光路由器的传输频带具有周期性，因此a与b的值可以是任意整数，每一个值代表一整个频带，透过该第二级的2N×1光路由器，将该整个频带多任务。由于每个传输光纤，除了有可变动与调整的主频带之外，亦可有可变动与调整的备用频带，因此，任意一个频带皆可自由的加到传输的通道上或被取出，如：光纤原本固定使用的波长为λ₁，λ₂，…，λ₁₀₀，但由于频宽需求的增加，主频带的频宽已不够使用，可增加备用频带λ₅₀₁，λ₅₀₂，…，λ₆₀₀，因此本实用新型的多波长光讯号的群体加入与取出器，其主频带与备用频带为机动性。

该多波长光讯号的群体加入与取出器的第二种架构，是利用一个2×2N光路由器，其主频带与备用频带由一方向耦合器，多任务在同一端输出，再经一第二级的N×1光路由器将主频带与备用频带多任务输出。因此，任意一个频带皆可自由的加入与取出传输的通道，可机动性的增加频宽。

惟以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围；故，凡依本实用新型的申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1、一种波导数组光栅组件，其包括一波导数组光栅单元、一锥形光衰减器；其特征在于：还包含一锥形多模干涉耦合器，设置于该波导数组光栅单元的一第二平板波导及该波导数组光栅单元的一第一输出波导之间；该锥形光衰减器设置于该第一输出波导的中间。

2、根据权利要求1所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述波导数组光栅单元包含有：

一第一输入波导；

一第一平板波导，连接于该第一输入波导的一端；

一波导数组光栅，该波导数组光栅的一端连接于该第一平板波导的另一端；

一第二平板波导，该第二平板波导的一端连接于该波导数组光栅的另一端；及

一第一输出波导，该第一输出波导的一端连接于该第二平板波导的另一端。

3、根据权利要求2所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述第一输入波导为至少一个以上。

4、根据权利要求2所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述第一输出波导为至少二个以上。

5、根据权利要求1所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述锥形多模干涉耦合器包含有：

一第二输入波导；

一锥形多模波导，连接于该第二输入波导的一端；及

一第二输出波导，该第二输出波导的一端连接于该锥形多模波导的另一端。

6、根据权利要求5所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述第二输入波导为至少一个以上。

7、根据权利要求5所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述第二输出波导为至少二个以上。

8、根据权利要求1所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述锥形光衰减器包含有：

一第三输入波导；

一锥形波导，连接于该第三输入波导的一端；及

一第三输出波导，该第三输出波导的一端连接于该锥形波导的另一端。

9、根据权利要求1所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述锥形多模干涉耦合器为线性锥形、正旋曲折线锥形、余旋曲折线锥形、负指数函数锥形、正指数函数锥形、非对称线性锥形、非对称正旋曲折线锥形、余旋曲折线锥形、非对称负指数函数锥形及非对称正指数函数锥形的锥形多模波导中的一种。

10、根据权利要求1所述的波导数组光栅组件，其特征在于：所述锥形光衰减器为线性锥形、正旋曲折线锥形、余旋曲折线锥形、负指数函数锥形、正指数函数锥形、外凸双锥形混合型、锥形与矩形混合型、内凹双锥形混合型、曲线锥形、非对称线性锥形、非对称正旋、余旋或弧形曲折线锥形、非对称负指数函数锥形、非对称正指数函数锥形、非对称外凸双锥形混合型、非对称锥形与矩形混合型、非对称内凹双锥形混合型及非对称曲线锥形的锥形光衰减器中的一种。

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