多通道陣列波導(dǎo)光柵的研究.pdf

1、由于多媒體通訊所帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)流量激增，使得升級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)容量和速度變得日益重要，傳統(tǒng)的通信技術(shù)和器件已不能很好地滿足上述需求。陣列波導(dǎo)光柵作為密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵器件，為解決這一問(wèn)題提供了切實(shí)可行的方案。如今，憑借通道數(shù)目多、通道間隔小、插損和串?dāng)_低、光譜響應(yīng)平坦等諸多優(yōu)點(diǎn)，陣列波導(dǎo)光柵在光纖通信中正發(fā)揮著日益重要的作用。
　　本文首先對(duì)陣列波導(dǎo)光柵的相關(guān)光波導(dǎo)理論進(jìn)行了研究，介紹了平板波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，討論了它們的電磁場(chǎng)

2、分布。簡(jiǎn)要闡述了馬卡提里近似解析法和有效折射率法，并將其用于對(duì)矩形波導(dǎo)的分析。然后對(duì)陣列波導(dǎo)光柵的基本原理及特性進(jìn)行了分析，闡述了輸出光譜性能改進(jìn)的若干方法。本文首先設(shè)計(jì)了一個(gè)1?8、波長(zhǎng)間隔為1.6nm的陣列波導(dǎo)光柵解復(fù)用器，研究了陣列波導(dǎo)光柵的波長(zhǎng)通道數(shù)、波導(dǎo)芯尺寸、有效折射率、波導(dǎo)間隔、陣列波導(dǎo)數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)的相互關(guān)聯(lián)性。給出了一種實(shí)現(xiàn)均勻通道輸出特性的方法，借助基于有限差分光束傳輸法的RSoft BeamProp軟件對(duì)1?8的陣列

3、波導(dǎo)光柵進(jìn)行了仿真，并采用韓國(guó)ChemOptics公司的ZPU紫外固化聚合物材料對(duì)器件進(jìn)行了制備和測(cè)試。最后，在前面研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)出了一個(gè)1?41、波長(zhǎng)間隔為0.4nm的密集型陣列波導(dǎo)光柵解復(fù)用器，并對(duì)其進(jìn)行了模擬仿真。仿真結(jié)果顯示，采用本文的方法能獲得具有低損耗和均勻通道輸出特性的多通道陣列波導(dǎo)光柵，邊緣輸出通道的插入損耗低至?2.9dB，通道插入損耗均勻性低至1.3dB，相鄰?fù)ǖ来當(dāng)_被限制在?25dB左右，非相鄰?fù)ǖ来當(dāng)_被限