当代光纤和光器件技术

《当代光纤和光器件技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、当代光纤和光器件技术(贵州工业大学计算机科学与信息技木学院，贵州贵阳550003)摘要：全光网络是当今光通信的最高形式，它的普及关键在器件。文章论述光网络中的全波光纤、光纤放大器、DWDM光源、全光波长转换器0TU、光开关与光路由器、光分插复用器0ADM等几个核心器件当前的研究动向。关键词：光通信；全光网络；DWDM;EDFA;0TU;全光路由器；0ADM中图分类号：TN929.il;TP211+.7文献标识码：A0引言掺餌光纤放大器EDEA技术成熟并且广泛使用、集成声光器件和聚合物波导光开关等器件的种

2、类增多、波长转换滤波器问世、AWG(阵列波导光栅:Arrayedwaveguidegrating)、光路由器和可变光衰减器(V0A)商品化，推动着光传输容量以超摩尔定律飞速发展。光纤带宽容量每9个月就增长一倍，Terabit时代己经来临。据此推测，不到8年，网络的带宽容量将达到目前的1000倍！当代光纤通信技术的发展方向是超大容量、全光网络、低成本和集成化。这些巨大发展得益于材料和器件的发展。通常，新的器件的问世会使整个系统的性能获得极人改善甚至淘汰旧系统。全光网络是当今光通信的最高形式，它的普及关键在

3、器件，因此光纤和光器件的研宂成为当今的热门。1全波(AII-wave)光纤技术随着对通信业务的巨大需求，将需要数以百计信道的波分S用WD系统，即ETKO-WD。普通单模光纤SF(ITT-UG.652)在1310nm和1550nm之间的波段由于“水峰”存在，不适合承载如此宽带的DWDM。朗讯科技公司率先研宄出了消除“水峰”的光纤制造技术，并且称之为全波光纤，还有几家公司也声称己经掌握了降低水峰技术。降低水峰技术就是要在制造光纤的工艺生产流程中消除0H根离子。普通G.652单模光纤由于0H根离子的振动吸收袞

4、耗，在1310nm-1550nm之间产生较大的袞减，尤其在1385nm处于水峰峰值，衰耗在0.5-ldb/km之间，事实上衰耗达到ldb/km上己无实用价值。因此0前商业化的渗餌光放大器EDFA和WD都在1550nm窗口，我国国家千线己经敷设的光纤就是这种光纤。全波光纤在1350-1450nm窗口的损耗＜0.3d,使可用波长范围增加了100nm!其余指标与普通单模光纤基本相同，目前1TT-U新的G.652建议屮，G.652.C建议是用于1380nm波段的的全波光纤的。朗讯的全波光纤在1383nm附近易受

5、氢气作用导致损耗增加，因此研究氢气对光纤的化学反应机理和光纤的氢损试验方法成为热点。还有一种新开发的非零色散移位光纤NZ-DSE(G.655),它通过设计光纤折射率剖面把零色散点移到1550nm窗口，与光纤的低损耗窗口重合，可以使10Gb/s的电路时分复用TD方式的光单波长传输达到300km以上，并且使该波长区的四波混频得到最大抑制，特别有利于DWDM系统。目前G.655光缆购置价格虽是G.652光缆的1.5倍，但节省了色散补偿器和附加光放大器，总的系统成本反而比G.652光缆系统低40%左右。我国已经

6、建议新敷设的千线光纤要尽量选川新型的光纤品种，以适应今后大容量的DWDM、WDOTN的应用与发展。当前建议选择第二代G.655大有效面积的非零色散光纤。全波光纤主要用于城域网和接入网，因为它承载的波长数量更多。2Raman放大器的研究Raman放大器川强泵浦光朿通过光纤传输产生的受激Raman散射SRS，利川SRS的非谐振和非线性将信号光放大。采用标准单模SF光纤(G.652)，使用1310nm激光能够得到零色散传输，而该光纤在1550nm窗口具有很大色散，有利于㈧波混频FW的衰减，但耑要很多补偿光纤。

7、而色散移位光纤DSF(Dispersionshiftedfiber,G.653)在1550nm是零色散的，过去一直认为DSF光纤的四波浞频干扰FW严重，不宜作WD系统，但与Kaman放大器配合却可以大幅度降低FW,因为Raman放大作用是沿光纤分布的，从而可以减小发送光功率而减小FW。Rammi放大器的S大优势是巨大的带宽，其实用化研宄主要解决更大带宽、放大系数和效率。英国帝国学院(UImperialcollege)研制出丫带宽Raman放大器，采用了波长为1420nm和1450nni两个光泵，其带宽范

8、围为1480-1620nm,具有140nm的带宽，其放大增益达到30d,噪声系数＜6d,光泵功率为860mW。3掺铒光纤放大器EDFA掺餌类型光纤放大器具有频带宽、增益高、噪声低和泵浦效率高等许多优点而获得广泛应川。常规EDFA的带宽为30nm左右，对EDFA的研宄主要热点是进一步提高EDFA的带宽，寻求新基质材料和新掺杂材料，能够在1300-1600波长范围获得300nm超宽带，实现5Tb/s的WD干线网络目标。目前己经有基于掺餌光纤的双