基于微环谐振器的可调谐波长交错滤波器的-研究

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1、北京交通大学硕士学位论文中文摘要摘要：随着光通信技术的不断发展，密集波分复用(DWDM)技术被认为是扩大通信网络容量最经济有效的技术之一，但是信道间隔的减小对DWDM系统内波分复用器和解复用器提出了更高的要求，同时网络升级后形成的混合传输速率系统由于调制方式和传输码型的不同，其对不同信道的带宽要求不同，而具有非对称带宽比的波长交错滤波器可以为不同传输速率的信道分配不同的带宽，因此可以较好的解决这一问题。本文在分析微环谐振滤波器和马赫．曾德尔波长交错滤波器(MZI)工作原理的基础上，提出了一种新型带宽比可调谐波长交错滤波器。该新型滤波器与传统的微环辅助MZI相比，结构简单紧凑

2、并且可以对输出谱带宽比进行灵活调谐。本文的主要工作为：分析了单微环谐振器和串联双环谐振滤波器的输出特性，在微环无损耗条件下，重点分析了耦合系数和微环半径对串联双环谐振器滤波特性的影响。计算结果表明当满足理想耦合条件并且耦合系数比较小时，滤波效果较为理想，并且当串联双环半径分别为40lam和501．tm时，滤波器的FSR大约达到22nm，可以满足在信道间隔为50GHz的DWDM系统中对特定波长的滤波。分析了马赫．曾德尔干涉仪和微环谐振器辅助马赫．曾德尔波长交错滤波器的输出特性，对两干涉臂臂长差、微环周长、微环与干涉臂耦合角和微环归一化损耗对滤波特性的影响进行了深入分析。仿真结

3、果表明，当微环周长是两干涉臂臂长差一倍时，输出谱呈对称带宽比；而当微环周长是臂长差一半时，呈现出带宽比为1：2的非对称输出谱。提出了新型带宽比可调谐波长交错滤波器并对其结构和工作原理进行分析，该新型波长交错滤波器与微环辅助MZI波长交错滤波器相比的结果表明，其滤波曲线更平坦，器件结构更紧凑，并且在调谐时无需改变器件的结构和尺寸，仅需要改变耦合系数便可以改变输出谱的带宽比，具有更灵活的可调谐特性。在仿真分析了耦合系数、微环周长和微环损耗对滤波特性的影响后，通过合理设置耦合系数得到了带宽比从1：1到7：1的输出谱，实现了对带宽的灵活分配，证明了该新型波长交错滤波器能够很好的满足

4、混合传输系统的要求。关键词：密集波分复用；微环谐振器；波长交错滤波器；马赫一曾德尔干涉仪；带宽比可调谐，分类号：TN929．11ABSTRACT：ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofopticalcommunicationtechnology,densewavelengthdivisionmultiplexing(DWDM)technologyisconsideredoneofthemosteffectivetechnologyforexpandingcommunicationnetworkcapacity,butthereduceo

5、fchannelspacingputforwardhigherrequirementstothewavelengthdivisionmultiplexinganddemultiplexingappliancesofDWDMsystems，duetothedifferentmodulationschemesandtransmissioncode，thehybridtransmissionsystemformedbythenetworkupgraderequiredifferentbandwidthfordifferentchannels，whiletheasymmetricb

6、andwidthinterleaverCanallocatedifferentbandwidthforthedifferentchannelsofdifferenttransmissionrate，thereforeitCanbeabettersolutiontothisproblem．Basedontheanalysisoftheworkingprincipleofmicro—ringresonatorfiltersandMach-Zehnderinterferometer，thispaperproposedanovelbandwidthtunableinterleave

7、r．Comparedwiththetraditionalmicro-ringresonatorassistedMach．Zehnderinterleaver,thenovelinterleaverhasmoresimpleandcompactstructure，italsoCanflexiblytunedtheoutputspectrumbandwidth．Themainworksofthispaperare：Analysisoftheoutputcharacteristicsofsingle—ringresona