单纤三向复用器新模芯片模拟及故障检测系统设计

摘要

国家“十二五”规划明确提出:“推动信息化和工业化深度融合,加快经济社会各领域信息化。发展和提升软件产业。实现电信网、广播电视网、互联网‘三网融合’,构建宽带、融合、安全的下一代国家信息基础设施。推进物联网研发应用”。“三网融合”实际应用涉及一个非常重要的核心器件,即单纤三向复用器芯片(Triplexer-PLC),其主要功能是对光信号的耦合和波分复用。
　　 本论文以研究新型的实用单纤三向复用器为目的,首先深入研究了平面光波导的基本理论,介绍了等效折射率方法,重点分析了光束传输法算法(BPM)及相关数值模拟软件,为单纤三向复用器芯片的设计打下了坚实的基础。
　　 其次,以聚合物PSQ-L为光波导制备材料,设计了一种新型的单纤三向复用器芯片,经过优化和分析,模拟结果表明该结构具有较高的隔离度,带宽完全满足ITU.984的要求,另外该器件还具有尺寸小和热稳定性好等优点。
　　 由于目前基于聚合物光波导材料PSQ-L器件的制作工艺正处于理论和实验阶段,还不够成熟,而且光波导芯片与分立器件之间的耦合损耗较大,需要对该类型器件进行性能检测及故障监控的研究。
　　 另外,考虑到单纤三向复用器的实际应用,有必要对单纤三向复用器的性能进行监控,因此设计了一套单纤三向复用器的故障检测系统。搭建了光学实验平台,并进行了测试和分析,完成了主控芯片及外围电路的设计。本系统不但能够提高单纤三向复用器的安全性和稳定性,而且与传统的人工故障检测方法相比,又能够降低系统的运行成本和管理难度。