基于DFB陣列可調(diào)諧激光器耦合系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計.pdf

1、密集波分復(fù)用（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)系統(tǒng)在光纖通信系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛，而作為密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一的基于分布反饋激光器陣列的可調(diào)諧激光器（Distributed Feedback Laser Array Tunable Laser，DFB-TL）也引起了人們的關(guān)注，DFB-TL具有高可靠性和波長穩(wěn)定性，同時具有寬范圍的波長可調(diào)諧特性，極大的降低了備用光源的設(shè)備儲

2、備、運行維護和庫存成本，并通過自動波長控制使光網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)靈活性和帶寬利用率得到了有效提高，因此是最具吸引力的下一代光網(wǎng)絡(luò)光源之一，應(yīng)用前景極為廣闊。
　　本文首先展示了可調(diào)諧激光器的種類，具體對DFB-TL耦合系統(tǒng)的發(fā)展進行了回顧，然后介紹了半導(dǎo)體激光器的光束特性和激光與光纖的耦合特性。在分析日本Santur公司設(shè)計的DFB-TL耦合光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工作原理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了理想的耦合光學(xué)系統(tǒng)的模型，利用ZEMAX軟件模擬了DFB陣列

3、的光束特性。對三種準直透鏡結(jié)構(gòu)的準直效果進行了比較，在優(yōu)化的非球面準直透鏡基礎(chǔ)上添加微電子機械系統(tǒng)（Micro Electromechanical System，MEMS）偏轉(zhuǎn)鏡和聚焦透鏡，構(gòu)建了整體的耦合系統(tǒng)光學(xué)結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置優(yōu)化函數(shù)和增加一個聚焦透鏡，優(yōu)化耦合光學(xué)系統(tǒng)的整體性能，使得DFB陣列中12個激光器的光束最終都能耦合進入光纖，且耦合效率都高于58.5％。
　　最后，本文對整體的耦合光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)元件裝調(diào)誤差進行分析，