Claims (22)
1. Оптический фильтр, содержащий канальные оптические волноводы для ввода-вывода оптического излучения и распространения светового пучка, делители светового пучка, расположенные последовательно по ходу излучения, и средство формирования для передачи оптического излучения, ответвленного с помощью делителей пучка, причем средство формирования выполнено в виде набора соединительных канальных оптических волноводов и/или планарного оптического волновода, отличающийся тем, что делители пучка выполнены в виде набора связанных оптических волноводов, взаимное расположение которых выбрано с учетом поддержания на рабочей длине волны излучения разности фаз, по существу кратной 2π, для большинства пучков, ответвленных с помощью различных делителей пучка и прошедших от входа до выхода оптического фильтра, здесь π = 3,14159… - универсальная константа.1. An optical filter containing channel optical waveguides for input-output of optical radiation and propagation of the light beam, light beam dividers arranged in series along the radiation, and forming means for transmitting optical radiation branched by beam dividers, wherein the forming means is made in the form a set of connecting channel optical waveguides and / or a planar optical waveguide, characterized in that the beam dividers are made in the form of a set of coupled optical olnovodov, the mutual arrangement of which is selected taking into account the maintenance at the working wavelength of the radiation of the phase difference, essentially a multiple of 2π, for most beams branched using various beam dividers and passed from the input to the output of the optical filter, here π = 3,14159 ... is universal constant.
2. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка и/или средство формирования дополнительно содержат изогнутые канальные волноводы и/или канальные волноводы, меняющие направление за счет эффекта отражения от области с высоким коэффициентом отражения. 2. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers and / or the forming means further comprise curved channel waveguides and / or channel waveguides that change direction due to the effect of reflection from a region with a high reflection coefficient.
3. Оптический фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что средство формирования дополнительно содержит расширители пучка, выполненные в виде адиабатических рупорных элементов и/или суживающихся канальных волноводов, предназначенные для формирования в планарном волноводе набора фазированных пучков с учетом поддержания разности фаз на рабочей длине волны излучения по существу кратной 2π.3. The optical filter according to claim 1 or 2, characterized in that the forming means further comprises beam expanders, made in the form of adiabatic horn elements and / or narrowing channel waveguides, designed to form a set of phased beams in a planar waveguide, taking into account the maintenance of the phase difference by the working wavelength of the radiation is essentially a multiple of 2π.
4. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что волноводы формирующих и фильтрующих элементов выполнены параллельно друг к другу.4. The optical filter according to claim 1, characterized in that the waveguides of the forming and filtering elements are made parallel to each other.
5. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что волноводы формирующих и фильтрующих элементов выполнены под углом друг к другу.5. The optical filter according to claim 1, characterized in that the waveguides of the forming and filtering elements are made at an angle to each other.
6. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что несколько фильтрующих элементов выполнены последовательно по ходу излучения. 6. The optical filter according to claim 1, characterized in that several filter elements are made sequentially along the radiation path.
7. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что последний по ходу излучения фильтрующий элемент выполнен с учетом поддержания разности по существу кратной 2π в широком спектральном диапазоне, не меньше свободной спектральной зоны фильтра. 7. The optical filter according to claim 1, characterized in that the last filter element along the radiation is made taking into account the maintenance of a difference essentially multiple of 2π in a wide spectral range, not less than the free spectral zone of the filter.
8. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что в непосредственной близости по меньшей мере одного канального волновода фильтрующего или формирующего элемента выполнен по крайней один набор управляющих электродов в виде полосок проводящего материала, для создания при приложении электрического поля локальных изменений показателя преломления в окрестности указанных волноводов за счет электрооптического или термооптического эффектов, или эффекта электрострикции, или изменения концентрации свободных носителей заряда. 8. The optical filter according to claim 1, characterized in that in the immediate vicinity of at least one channel waveguide of the filtering or forming element, at least one set of control electrodes is made in the form of strips of conductive material to create local changes in the refractive index when an electric field is applied neighborhood of these waveguides due to electro-optical or thermo-optical effects, or the effect of electrostriction, or changes in the concentration of free charge carriers.
9. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что в непосредственной близости от набора соединительных канальных оптических волноводов выполнен по крайней мере один набор управляющих электродов в виде полосок проводящего материала, для создания при приложении электрического поля локальных изменений показателя преломления в окрестности указанных волноводов за счет электрооптического или термооптического эффектов или эффекта электрострикции, или изменения концентрации свободных носителей заряда, причем длину управляющих электродов и величину приложенного к ним напряжения выбирают такими, чтобы иметь одинаковый или отличающийся на четное число π сдвиг фаз для соседних пучков, ответвленных различными делителями пучка и прошедших от входа до выхода оптического фильтра.9. The optical filter according to claim 1, characterized in that in the immediate vicinity of the set of connecting channel optical waveguides, at least one set of control electrodes in the form of strips of conductive material is made to create, when an electric field is applied, local changes in the refractive index in the vicinity of these waveguides due to electro-optical or thermo-optical effects or the effect of electrostriction, or a change in the concentration of free charge carriers, the length of the control electrodes and the magnitude of the voltage applied to them is chosen so as to have a phase shift of the same or different by an even number π for adjacent beams branched by different beam dividers and passed from the input to the output of the optical filter.
10. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что в непосредственной близости от набора соединительных канальных оптических волноводов выполнены многосекционные электродные структуры, причем по крайней два ряда этих структур расположены последовательно по ходу оптического пучка. 10. The optical filter according to claim 1, characterized in that in the immediate vicinity of the set of connecting channel optical waveguides, multi-sectional electrode structures are made, wherein at least two rows of these structures are arranged sequentially along the optical beam.
11. Оптический фильтр по п.1 или 10, отличающийся тем, что на участке между последним и предпоследним фильтрующим элементом располагается аналогичный набор электродных структур, причем длина электродов и величина приложенного напряжения к каждому из электродов выбирают такими, чтобы иметь нулевой или отличающийся на четное число π сдвиг фаз для соседних пучков, ответвленных различными делителями пучка, и прошедших от входа до выхода оптического фильтра. 11. The optical filter according to claim 1 or 10, characterized in that in the area between the last and the penultimate filter element there is a similar set of electrode structures, the length of the electrodes and the magnitude of the applied voltage to each of the electrodes being chosen to be zero or even the number π is the phase shift for neighboring beams branched by different beam dividers and passed from the input to the output of the optical filter.
12. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что содержит, по крайней мере, один источник акустических волн для возбуждения акустической волны, способной взаимодействовать со световыми волнами оптических пучков, распространяющихся через средство формирования. 12. The optical filter according to claim 1, characterized in that it contains at least one source of acoustic waves to excite an acoustic wave capable of interacting with light waves of optical beams propagating through the forming means.
13. Оптический фильтр по любому из пп.1, 7 и 12, отличающийся тем, что содержит, по крайней мере, один источник акустических волн для возбуждения акустической волны, направленной встречно акустической волне основного источника и способной взаимодействовать со световыми волнами оптических пучков, распространяющихся через средство формирования между последним и предпоследним фильтрующими элементами.13. An optical filter according to any one of claims 1, 7 and 12, characterized in that it contains at least one source of acoustic waves for exciting an acoustic wave directed counter to the acoustic wave of the main source and capable of interacting with light waves of optical beams propagating through the means of formation between the last and penultimate filter elements.
14. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка выполнены с разными коэффициентами деления, причем амплитуды пучков, ответвленные с помощью различных делителей пучка, как правило, уменьшается от средней части формирующего и фильтрующего элементов к их концам.14. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers are made with different division factors, and the beam amplitudes branched out using different beam dividers, as a rule, decreases from the middle part of the forming and filtering elements to their ends.
15. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка формирующего и/или фильтрующего элементов выполнены с разным расстоянием между связанными волноводами и/или разной эффективной длиной связи.15. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers of the forming and / or filtering elements are made with different distances between the connected waveguides and / or different effective coupling lengths.
16. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка, и/или канальные волноводы формирующего, и/или фильтрующего элементов, и/или соединительные волноводы, и/или планарный волновод выполнены в одном слое.16. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers and / or channel waveguides of the forming and / or filtering elements and / or connecting waveguides and / or planar waveguide are made in one layer.
17. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка, и/или канальные волноводы формирующего, и/или фильтрующего элементов, и/или соединительные волноводы, и/или планарный волновод выполнены в разных слоях.17. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers and / or channel waveguides of the forming and / or filter elements and / or connecting waveguides and / or planar waveguide are made in different layers.
18. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что свободные концы канальных волноводов соединены с демпфирующими областями, имеющими большие оптические потери на распространение, в виде структур с высокой концентрацией свободных носителей заряда, и/или структур, содержащих рассеивающие центры, и/или структур, содержащих субмикронные дифракционные решетки, и/или структур, содержащих суживающиеся (клиновидные) канальные волноводы с плавно уменьшающимся сечением сердцевины.18. The optical filter according to claim 1, characterized in that the free ends of the channel waveguides are connected to damping regions having large optical propagation losses, in the form of structures with a high concentration of free charge carriers, and / or structures containing scattering centers, and / or structures containing submicron diffraction gratings, and / or structures containing tapering (wedge-shaped) channel waveguides with a smoothly decreasing core cross section.
19. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка, и/или канальные волноводы формирующего, и/или фильтрующего элементов, и/или соединительные волноводы и/или планарный волновод выполнены в структурах кремний-на-изоляторе.19. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers and / or channel waveguides of the forming and / or filtering elements and / or connecting waveguides and / or planar waveguide are made in silicon-on-insulator structures.
20. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка, и/или канальные волноводы формирующего, и/или фильтрующего элементов, и/или соединительные волноводы и/или планарный волновод выполнены в структурах на основе ниобата лития.20. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers and / or channel waveguides of the forming and / or filtering elements and / or connecting waveguides and / or planar waveguide are made in lithium niobate-based structures.
21. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что волноводы, формирующие делители пучка имеют одинаковые и/или близкие эффективные показатели преломления.21. The optical filter according to claim 1, characterized in that the waveguides forming the beam dividers have the same and / or close effective refractive indices.
22. Оптический фильтр по п.1, отличающийся тем, что делители пучка содержат, по крайней мере, два связанных канальных оптических волновода.
22. The optical filter according to claim 1, characterized in that the beam dividers contain at least two connected channel optical waveguides.