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摘 要：結(jié)合分插復(fù)用器的同頻串繞特性,主要就光纖光柵組合型交錯(cuò)復(fù)用器(Interleaver)的解復(fù)用原理做了介紹。本文提出的思路對(duì)今后該器件的制作有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：光纖光柵；交錯(cuò)復(fù)用器；同頻串繞；解復(fù)用器
1引言
密集波分復(fù)用DWDM作為光纖通信的技術(shù)之一，其核心器件是光波分復(fù)用/解復(fù)用器，實(shí)質(zhì)是一個(gè)光學(xué)波段的濾波器，將不同波長的信號(hào)光在頻率域和空間域分開，或?qū)崿F(xiàn)合波功能。
波分復(fù)用的一個(gè)重要指標(biāo)就是信道間隔，即相鄰信道間標(biāo)稱中心波長/頻率的間隔。為實(shí)現(xiàn)50 GHz信道間隔的密集波分系統(tǒng)，同時(shí)避免器件技術(shù)的過分復(fù)雜和高成本，在2000年3月的OFC展會(huì)上，多家公司提出一種群組濾波器，Chroum公司稱之為Slicer，Wave Splitter和JDSUniphase等公司稱之為Interleaver［1］。他的出現(xiàn)巧妙地解決了DWDM系統(tǒng)信道間隔不斷細(xì)化同傳統(tǒng)光學(xué)濾波技術(shù)間的矛盾，是一種快速發(fā)展、很有前景的新型復(fù)用/解復(fù)用器件。
2光纖光柵組合型Interleaver
2.1Interleaver的工作原理
Interleaver的基本工作原理［1，2］如圖1所示，由2個(gè)中心波長交錯(cuò)且頻率間隔均為目標(biāo)間隔2倍的普通復(fù)用/解復(fù)用器組合使用，一個(gè)專門配合偶信道，另一個(gè)專門配合奇信道，再接續(xù)1個(gè)可以將信號(hào)按奇偶信道分開的Interleaver，就可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)頻率間隔。
2.2光分插復(fù)用器的同頻串繞分析
光纖光柵型光分插復(fù)用器器件倍受青睞。但是光網(wǎng)絡(luò)中光分插復(fù)用器會(huì)引入串?dāng)_，如何減小串?dāng)_特別是同頻串?dāng)_［3］是亟待解決的問題。本文對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的光纖光柵和環(huán)形器組成的光分插復(fù)用器的同頻串?dāng)_進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，與常規(guī)的Ⅰ型結(jié)構(gòu)光分插復(fù)用器相比，在光纖光柵的反射率相同的情況下，Ⅱ型結(jié)構(gòu)中因?yàn)榇右粋�(gè)與第一個(gè)光纖光柵常量相同的光柵來反射由第一個(gè)光柵泄漏的光，則由上載端泄漏到下載端的同頻串?dāng)_減少了24.4dB，由下載端泄漏到上載端的同頻串?dāng)_減少了23.6 dB。這樣可以減小上載通道與下載通道以及上載通道與光分插復(fù)用器輸出端口的同頻串?dāng)_。
2.3光纖光柵組合型Interleaver
自從1989年Meltz等人用紫外光寫入技術(shù)制作出第一根實(shí)用型光纖光柵以來，光纖光柵在光電子領(lǐng)域以及光纖通信系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。其中一個(gè)主要應(yīng)用是基于光纖光柵窄帶濾波特性的密集波分復(fù)用，光纖光柵的基本原理相當(dāng)于一個(gè)帶阻濾波器。
受光纖光柵型光分插復(fù)用器的同頻串繞特性研究的啟發(fā)，并結(jié)合美國ETek Dyn amics公司推出的一種組合型波分復(fù)用器件［1，4］，本文提出一種采用熔融拉錐耦合器，光纖布拉格光柵及其環(huán)形器構(gòu)成的解復(fù)用器，其信道間隔可達(dá)0.4nm。雖說 他比以往的組合型N路波分復(fù)用器件多接了N個(gè)光纖光柵，但與傳統(tǒng)的組合型波分復(fù)用器件相比，對(duì)抑制同頻串繞卻非常見效。8信道解復(fù)用器的工作原理如圖3所示。
在解復(fù)用器中，信道間隔為0.4 nm的8波長光信號(hào)通過光隔離器輸入到熔錐3 dB光纖耦合器，并被分配到2個(gè)相等的輸出臂中，每個(gè)臂上配置4個(gè)高反射率的光纖光柵，相繼阻止了4個(gè)波長的光信號(hào)。通過4個(gè)波長的光信號(hào)的間隔由0.4 nm變?yōu)?.8 nm。對(duì)光纖耦合器臂1來說，4個(gè)奇數(shù)波長的光信號(hào)被4個(gè)光纖光柵阻止，而剩下的4個(gè)偶數(shù)波長的光信號(hào)被環(huán)形器1的端口1傳送到端口2，其中λ2，λ6兩個(gè)波長的光信號(hào)被4個(gè)光纖光柵（兩個(gè)λ2和兩個(gè)λ6）從端口2反射到端口3，λ4，λ8兩個(gè)波長的光信號(hào)直接通過。此時(shí)信道間隔變?yōu)?.6 nm，實(shí)現(xiàn)Interleaver的解復(fù)用功能。4個(gè)奇數(shù)波長的光信號(hào)原理同上。
3結(jié)語
本文依據(jù)對(duì)光纖光柵型光分插復(fù)用器的同頻串繞特性研究，并結(jié)合美國ETek Dy namics公司推出的一種組合型波分復(fù)用器件，提出一種采用熔融拉錐耦合器，光纖布拉格光柵及其環(huán)形器構(gòu)成的復(fù)用器。并以8信道解復(fù)用器的工作原理為例，介紹了光纖光柵組合型復(fù)用器Inter leaver的工作原理。雖說他比以往的組合型N路波分解復(fù)用器件多接了N個(gè)光纖光柵，但與傳統(tǒng)的組合型波分復(fù)用器件相比，其抑制同頻串繞非常見效。但是，他使用價(jià)格昂貴的光環(huán)形器，隨著復(fù)用信道數(shù)目N的增加，復(fù)雜性和成本也隨之增加。此外，光纖光柵的典型尺寸為cm量級(jí)或更長，級(jí)連很多個(gè)光纖光柵將使器件體積增大。但是光纖光柵溫度穩(wěn)定性較好，實(shí)用化技術(shù)成熟。所以，采用本文所提出的這種Interleaver雖說多接了N個(gè)光纖光柵，卻可以大大抑制同頻串繞，為以后的光纖光柵組合型復(fù)用器Interlea ver的制作提供了一個(gè)很好的思路。
參考文獻(xiàn)
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作者：
周 玲1，魯懷偉1,2，李湘文1
(1.蘭州交通大學(xué)光電技術(shù)與智能控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蘭州730 070；
2.蘭州交通大學(xué)數(shù)理與軟件工程學(xué)院蘭州730070)
