50GHz光纤梳状滤波器的研制

摘要

波分复用技术对于光通信技术的发展起到了巨大的推动作用，全光网的建设也将以波分复用技术为基础，而各种光器件则为波分复用技术提供了具体的解决方案。在密集波分复用技术中，随着通信速率和信道复用密度的提高，一种新型的光器件—光学交错梳状滤波器(Interleaver)应运而生。本文对实现利用Mach-Zehnder干涉仪的光学交错梳状滤波器的技术方案进行了较为深入的理论分析，并研制成了基于此原理的光学交错梳状滤波器，取得了较好的结果。 采用偏振光干涉理论以及琼斯矩阵方法分析了基于Mach-Zehnder干涉仪的Interleaver滤波器的传输特性，设计了这种器件的一种基本结构，采用了三个全光纤Mach-Zehnder干涉仪构成。研制出了三个50GHz光纤梳状滤波器原型器件，实验测了器件的传输特性曲线，达到了ITU-T的标准。该器件在200GDWDM系统中对原系统的信道分割，使得原来系统的容量扩充了三倍，并且不需要对原系统进行其他改造。 Mach-Zehnder干涉仪为原理的Interleaver滤波器的结构设计；通过采用多种工艺手段和改进制造工具等多种手段来提高其稳定性，从而有效的发挥了他的优点，使这一类型的无源光器件具有实用化能力。本文还在既有的基础上分析和研制了级联型的Mach-Zehnder干涉仪，并观察了他的光谱特性，得到一个平顶的传输特性曲线。这为基于Mach-Zehnder干涉仪方案的Interleaver滤波器进一步改善光谱通带特性提供了方向。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

1.1. 光纤通信的发展

1.2. 光纤通信产业发展趋势

1.3. 本文结构安排

第二章综述

2.1. 几种常用的DWDM器件

2.1.1. 介质薄膜型DWDM器件

2.1.2. 阵列波导光栅(AWG)型DWDM器件

2.1.3. 光栅型的DWDM器件

2.1.4. 光纤光栅(FBG)型DWDM器件

2.1.5. 熔融拉锥全光纤DWDM器件

2.2. 光交错梳妆滤波器(Interleaver)技术

2.2.1.光纤Mach-Zehnder干涉型

2.2.2.晶体偏振光干涉型

2.2.3.平面波导型

2.3. Interleaver滤波器在光纤传输中的应用

2.3.1.Interleaver滤波器的基本应用

2.3.2.Interleaver滤波器光纤双向通信中的应用

第三章光纤马赫-曾德尔干涉仪

3.1. 光纤Mach-Zehnder干涉仪

3.2. 光纤Mach-Zehnder干涉仪型Interleaver

3.3. 级联光纤Mach-Zehnder干涉仪型Interleaver

3.4. 三臂光纤Mach-Zehnder干涉仪型Interleaver

3.5. 小结

第四章50GHz光纤梳状滤波器的研制

4.1. 理论计算

4.2. 研制器件指标

4.3. 研制过程和工艺

4.3.1.研制过程

4.3.2.研制工艺

4.3.3.研制过程中的注意事项

4.4. 测量介绍

4.4.1.曲线介绍

4.4.2.数据测量

4.4.3.50GHz光纤梳状滤波器(interleaver)的应用测量

4.5. 小结

第五章平顶级联M-Z型Interleaver的研究

5.1. 研制过程

5.2. 测量曲线介绍

5.3. 小结

第六章结论

参考文献

作者在攻读学位期间公开发表论文

作者在攻读学位期间所作的项目

致谢