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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復(fù)用器(Interleaver)的解復(fù)用原理做了介紹。本文提出的思路對今后該器件的制作有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞：光纖光柵；交錯復(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，實質(zhì)是一個光學波段的濾波器，將不同波長的信號光在頻率域和空間域分開，或?qū)崿F(xiàn)合波功能。
波分復(fù)用的一個重要指標就是信道間隔，即相鄰信道間標稱中心波長/頻率的間隔。為實現(xiàn)50 GHz信道間隔的密集波分系統(tǒng)，同時避免器件技術(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)信道間隔不斷細化同傳統(tǒng)光學濾波技術(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個中心波長交錯且頻率間隔均為目標間隔2倍的普通復(fù)用/解復(fù)用器組合使用，一個專門配合偶信道，另一個專門配合奇信道，再接續(xù)1個可以將信號按奇偶信道分開的Interleaver，就可實現(xiàn)目標頻率間隔。
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)用器會引入串擾，如何減小串擾特別是同頻串擾［3］是亟待解決的問題。本文對兩種不同結(jié)構(gòu)的光纖光柵和環(huán)形器組成的光分插復(fù)用器的同頻串擾進行了實驗研究，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)中因為串接一個與第一個光纖光柵常量相同的光柵來反射由第一個光柵泄漏的光，則由上載端泄漏到下載端的同頻串擾減少了24.4dB，由下載端泄漏到上載端的同頻串擾減少了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擾。
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于一個帶阻濾波器。
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個光纖光柵，但與傳統(tǒng)的組合型波分復(fù)用器件相比，對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個相等的輸出臂中，每個臂上配置4個高反射率的光纖光柵，相繼阻止了4個波長的光信號。通過4個波長的光信號的間隔由0.4 nm變?yōu)?.8 nm。對光纖耦合器臂1來說，4個奇數(shù)波長的光信號被4個光纖光柵阻止，而剩下的4個偶數(shù)波長的光信號被環(huán)形器1的端口1傳送到端口2，其中λ2，λ6兩個波長的光信號被4個光纖光柵（兩個λ2和兩個λ6）從端口2反射到端口3，λ4，λ8兩個波長的光信號直接通過。此時信道間隔變?yōu)?.6 nm，實現(xiàn)Interleaver的解復(fù)用功能。4個奇數(shù)波長的光信號原理同上。
3結(jié)語
本文依據(jù)對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量級或更長，級連很多個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的制作提供了一個很好的思路。
參考文獻
［1］蔡燕民，陳高庭，方祖捷.波分復(fù)用系統(tǒng)中的交錯復(fù)用器(Interleaver)技術(shù)［J］.激光與光電子學進展，2002，39(1)：16.
［2］張瑞峰，葛春風，王書慧，等.奇偶交錯空分濾波器［J］.光電子·激光，2002，13(6)：652-656.
［3］黃永林，項陽，李杰，等.光纖光柵和環(huán)形器組成的光分插復(fù)用器同頻串擾特性研究［J］.光學學報，2003，23(4)：438-440.
［4］傅永軍，譚中偉，劉艷，等.利用光纖光柵研制分插復(fù)用器，光隔離器與分插復(fù)用器［J］.2002，(6)：46-48.
作者：
周 玲1，魯懷偉1,2，李湘文1
(1.蘭州交通大學光電技術(shù)與智能控制教育部重點實驗室蘭州730 070；
2.蘭州交通大學數(shù)理與軟件工程學院蘭州730070)
