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DWDM波分复用器 2004.10.12 内容提要 内容回顾； 阵列波导光栅型波分复用器； 光数字型波分复用器； 基于光子晶体波导耦合器的波分复用器。 阶段测试； 光纤布拉格（Bragg）光栅（FBG） 利用FBG构成的波分复用器 三种构型实现解复用功能。 试比较其三者的优缺点。 组合型8信道波长复用器 需要掌握的知识点 结构原理图； 工作原理描述。 组合型8信道波长复用器原理描述 将信道间隔为0.4nm的8波长光信号输入到对应的BWDM， 从环行器端口1进入，从端口2出经Bragg1和5的反射，二者被送到光环行器的端口3； 则直接从环行器端口2进入，被送到端口3； 偶数波长亦按同样的道理进入另一个光环行器的端口3； 最后，经过熔融型3dB光纤耦合器复用到单根输出光纤，复用光信号间隔为： ？nm 组合型8信道波长解复用器 需要掌握的知识点 结构原理图； 工作原理描述。 组合型8信道波长复用器原理描述 在解复用器中，信道间隔为0.4nm的8波长光信号通过光隔离器输入到熔融型的3dB光纤耦合器，并被分配到两个相等的输出臂中； 每个输出臂配置4个高反射的切趾Bragg光栅，相继阻止4个波长的光信号，使通过的4个波长的光信号的信道间隔由0.4nm变成0.8nm。 组合型8信道波长复用器原理描述 如臂1，4个偶数波长的光信号从光环行器1口传送到2口，其中 两个波长的光信号被两个切趾Bragg光栅反射，从端口2传送到端口3，此时 的信道间隔为1.6nm。（臂2同理） 在切趾Bragg光栅之后再接两个BWDM，BWDM4允许 通过，将 反射到BWDM8，于是 被解复用到输出光纤。 其他同理。 阵列波导光栅型波分复用器Arrayed Waveguide Grating 需要掌握的知识点 AWG的结构、组成； AWG的原理描述。 一个概念 波导：属于介质波导范畴。是指能够导引光波沿着一定方向传播的介质。 常见的有： 1. 薄膜波导； 2.介质带状波导； 3.介质圆柱形波导（光纤）等。 ******能够导波的器件叫“波导器件” 一个器件 凹面光栅： 凹面光栅是在凹球面反射镜上刻划一系列等宽等间距的线条制成。 凹面光栅除了产生衍射外，还有准光和聚焦作用，因此不用附加任何光学系统便可以产生光栅光谱（最大优点）。 阵列波导光栅型波分复用器(AWG) 光数字波分复用器 一个概念 光波分离成两个相干光波的方法： 分波前法：将点光源发出的光波的波前分割出两部分，并使之在干涉场内叠加产生干涉 采用小光源，亮度和对比度不足。 一个概念 光波分离成两个相干光波的方法： 分振幅法：利用两个平面对入射光的反射和透射，使入射光的振幅分解为两个部分，这两部分相遇产生干涉。 既可以用扩展光源，又可以获得清晰条纹。（平行平板法） 常规滤光型和AWG型波分复用器分别采用分振幅的干涉和分波前的干涉方式。 二者的共同点： 实现特定频率的（波长）的滤波都采用低价干涉（0阶或1阶）的方法，所以滤光器件的厚度和AWG阵列波导相邻波导间的光程差都在波长量级。 为了获得尽可能窄的光学干涉条纹，唯一的方法是增加干涉阶数。 光数字波分复用器 Optical Interleaver 数学上 这种器件的滤波函数被称为“梳状滤波函数”，即：该函数像一把梳子，可以对信号的频谱进行梳理和交叉。所以，有人又把这器件成为“光梳滤波器（Optical Combfilter）” 或光交叉复用器。 光数字波分复用器 利用这种器件，可以把复用的多波长光信号分解成按奇、偶波长数排列的两组光束。每组光束的波长间隔为原复用光信号波长间隔的二倍。 为更加密集的DWDM系统的设计和实施提供可行途径 典型的光数字复用器 A.光纤型光数字复用器： 1）全光纤MZI型光数字复用器； 2）F—P腔型光数字复用器； B.晶体干涉型光数字复用器。 1）全光纤MZI型光数字复用器 全光纤MZI型光数字复用器 关键技术： 1、稳定的光源； 2、两干涉臂的相干光必须具有完全一致的偏振态； 3、为使输出波形与所需实际波形接近，还得用傅里叶变换修正波形，否则会带来误码和信道串扰。（势必增加器件的复杂性和尺寸） 全光纤MZI型光数字复用器 目前进展： 200GHz（1.6um）和100GHz（0.8um）波长间隔的产品开始上市，更小间隔的产品还存在一定的技术问题，正在寻求解决之道。 2）F—P腔型光数字复用器 基于光子晶体波导耦合器的波分复用器 光子晶体（PC）是一种十分令人感兴趣的新型材料，它不仅具有控制光波传播的能力，而且还能为WDM系统提供光子晶体基光滤波器。 基于PC的波分复用器的尺寸可以小到几百