非對(duì)稱(chēng)光學(xué)奇偶交錯(cuò)復(fù)用器的研究.pdf

1、光學(xué)奇偶交錯(cuò)復(fù)用器(Interleaver)作為密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的重要器件,其技術(shù)正在迅猛發(fā)展,但是如果將其用于傳播40Gb/s的光信號(hào)時(shí)卻會(huì)造成帶寬資源的浪費(fèi)。為了能夠在對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)進(jìn)行改造、擴(kuò)容時(shí)獲得更大的靈活性,采用非對(duì)稱(chēng)光學(xué)奇偶交錯(cuò)復(fù)用器將是一個(gè)很好的解決方案,有鑒于此非對(duì)稱(chēng)光學(xué)奇偶交錯(cuò)復(fù)用器逐漸成為了目前的研究熱點(diǎn)。它不但可以提高系統(tǒng)帶寬的利用率,同時(shí)在降低成本方面也具有較大的優(yōu)勢(shì)。
　　本文基于光纖馬赫-曾德干涉儀

2、(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)模型,從理論設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)等方面對(duì)非對(duì)稱(chēng)Interleaver進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。本論文首次提出了兩種新型的非對(duì)稱(chēng)光學(xué)奇偶交錯(cuò)復(fù)用器,即二級(jí)聯(lián)MZI型非對(duì)稱(chēng)Interleaver和三級(jí)聯(lián)MZI型非對(duì)稱(chēng)Interleaver。首先,本文從傳統(tǒng)的光纖型馬赫-曾德干涉儀模型出發(fā)討論了分析這類(lèi)Interleaver的基本方法。并且從實(shí)際應(yīng)用的角度解釋了器件涉及到的各個(gè)參數(shù),以

3、及色散的概念和它對(duì)通信系統(tǒng)的影響。接下來(lái)說(shuō)明了三面鏡G-T腔的工作原理,并討論了它的參數(shù)選取。利用瓊斯矩陣分析了自行設(shè)計(jì)的兩種非對(duì)稱(chēng)Interleaver的工作原理,從能量以及色散兩個(gè)角度說(shuō)明了在沒(méi)有G-T腔的情況下,至少需要三個(gè)耦合器才能獲得非對(duì)稱(chēng)的輸出。同時(shí)用Matlab程序?qū)煞N非對(duì)稱(chēng)Interleaver的輸出結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,并將三面鏡G-T腔引入三級(jí)聯(lián)MZI型非對(duì)稱(chēng)Interleaver中以改善其平頂特性,討論了各個(gè)參

4、量誤差對(duì)器件性能的可能影響。進(jìn)一步分析了兩種器件的群速度延遲和色散特性,給出了它們的色散曲線,指出進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)谋匾浴Ｗ詈?根據(jù)理論分析結(jié)果設(shè)計(jì)制作了三級(jí)聯(lián)MZI型非對(duì)稱(chēng)Interleaver,給出了臂長(zhǎng)差校對(duì)的方法以及其他一些實(shí)驗(yàn)方案,并利用這些措施以減小實(shí)驗(yàn)誤差給器件帶來(lái)的影響。用光譜分析儀測(cè)試了器件的輸出頻譜,獲得了能夠證明設(shè)計(jì)原理的的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。雖然實(shí)驗(yàn)圖像與模擬結(jié)果不完全相同,但結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知,偏差主要是由臂長(zhǎng)差的調(diào)節(jié)仍