武汉光电国家实验室研究波长带宽同时可调光学带通滤波器

 4/6/2011，光纤在线讯 光学滤波器是当今光通信网络中的基本元器件。光学滤波器在全光信号处理中得到了广泛的应用，如半导体光放大器(SOA)和光学滤波器级联实现高速全光信号处理等。在当今WDM(波分复用)网络中，光学带通滤波器(OBPF)可以用来滤出不同的信道。一个具有高的形状因子和高消光比、并同时实现波长带宽可调的光学滤波器是一个非常重要的元器件，这可以使得滤波器在应用中更加灵活。波长可调性可以使得滤波器带通对准不同的WDM信道，而带宽的可调谐性可以使得滤波器应用于不同的信号速率。

   至今国际上也报道了很多滤波器的设计。美国康奈尔大学通过调谐耦合系数，实现了单个微环谐振器的带宽可调谐性。但是单个微环谐振器的传输特性由于具有洛伦兹的形状，因而形状因子很低；而报道的由高阶微环谐振器实现的高形状因子光学滤波器，却不能兼得波长的可调谐和带宽的可调谐。当今在SOI平台上至今还没有实现带宽波长同时可调，并具有高形状因子和消光比的光学带宽滤波器。

   光互连及光信号处理团队博士生丁运鸿在黄德修教授和张新亮教授等人指导下，通过和丹麦技术大学合作，首次提出并实现了一种基于硅基微环谐振器-马赫泽徳干涉仪（MRR-MZI）结构的波长带宽同时可调的光学带宽滤波器。通过分别调节两个微环谐振器之间的失谐量，可以很方便的调节滤波器的带宽以及波长。同时通过马赫泽德干涉结构，可以改善滤波器的形状因子以及消光比。我们对滤波器的设计进行了充分的分析。然后基于SOI平台，通过CMOS工艺对滤波器进行了加工，制造出了相应的器件。测试得到的滤波器具有30dB的消光比，约0.5的高形状因子，带宽可调谐性为0.45nm~0.85nm，波长可调谐性为1550nm~1554nm。

   上述工作结果发表在美国OE（Optics Express, 2011, Vol: 19）上。相关研究得到了国家自然科学基金，国家基础研究计划973项目的支持。