虚像相位阵列的研究进展及应用

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1、万方数据第43卷，第2期2006年2月激光与光电子学进展V01．43No2Feb．2006虚像相位阵列的研究进展及应用罗海燕刘永智f电子科技大学光电学院，成都610054)摘要虚像相位阵列CVWA)，足一种新型的色散补偿器件，它可以产生大范厨的角度色散，并且可以对色散和色散斜率进行同步独立的补偿。其次，它还有一些更吸引人的性能，比如非常小的偏振态依赖性．色度色散的机械可调性和小封装的可行性等，适合于下一代密集渡分复用回WDM)高速光通信系统。详细介绍V{PA的工作原理及其研究进展，同时还介绍了它的一些最新应用和发展动向。关键词虚像相位阵列；色散补偿，波分复用(wDI、0；直接空间到时间(

2、DST)脉冲整形器；波分解复用器中图分类号：TN929llProgressandApplicationoftheVirtuallyImagedPhaseArrayLUOHaiyanLIUYongzlfi(Svhooloftheopto—ElectrolicIuformat“m．UniversityofEloctrolic＆^口weandTechnology．Chewdu610054)AbstractVirtualtyimaginedphasedarray(VIPA)．anoveldispersioncompensator．canproducealargeangulardispersion

3、andcompensatethedispersionandthedispemionslopesynchronouslyandindependeatly．Ithasfur山erat-h'activefeaturess／lehasverysmallpolarizationdependence，mechanicallyvariablechromaticdispersion，andpossibfl-itiesforpackagirIg，whichisveryusefultothenextgenerationDWDMsystem．TheworkingtheoryofthevIPA,itsresea

4、rchprogressandrecentapplicatiousarediscussed．KeywordsVirtuallyintagedp11asedarray(ViPA)；dispersioncompensation；wavedividedmultiplicationmⅢM)：directspace-to-timepulserDST)shaper；wavelengthdemultiplexerl引言每个信道均为40Gb／s的密集波分复用(DWDM)太比特系统在下一代光纤传输系统中具有很重要的地位，此传输系统中解决它的小色散容限是一个重要问题。迄今为止有报道的40Gb／s波分复用WDM

5、实验中，色散可以通过选择传输光纤和色散位移光纤来精确调节。例如，在文献[1—3】中，通过改变接受端的色散补偿光纤fDCF)来实现信道到信道的色散补偿。还有一些实验工作者则是利用色散传输线，如正色散或负色散光纤和四波混频结构等。但是，在实际的传输系统中，环境因素的变化会造成色散大小的随机变化，因而要求色散模块是可调谐的。为了实现自动色散补偿，人们研究了好几种可调色散补偿的方法，如啁啾光纤布拉格光栅(FBG)和平面光波导回路(PLS)等。色散补偿光纤价格较高，还会使线路的损耗增加，因而又需要掺铒光纤放大器(EDFA)来进行损耗补偿，另外它不能完全消除高阶色散。FBG设备由于大的群延迟起伏会造

6、成严重的波形畸变。更重要的是，它的小带宽不适用于WDM系统。PLC设备也不能满足40Gb／s光信号的大带宽要求。在这种情况下人们研究出一种新的基于F—P腔的可调色散补偿器，即虚像相位阵列(VIPA)色散补偿器，它可产生大角度色散，并且通过改变入射角或移动反射镜便可实现色散动态调节。2VIPA色散补偿原理【4IVIPA色散补偿原理如图l所示。从单模光纤出射的入射光通过棱镜线性聚焦到玻璃平板上。平板的入射面除入射窗口区域镀增透膜rA鳓外，均镀反射率为100％的高反膜，出射面镀反射率为98％的高反膜。入射光以很小的入射角从入射窗口进人玻璃平板，被聚焦到出射面。入射光的一小部分f约占总能量的2％

7、1从高反层出射，经过光收稿日期：2005—05—12；收到修改稿日期：2005—10—27作者简介：罗海燕，女，电子科大光电学院光电工程学院硕埘究生，主要从事光纤通信器件的研究。E-mai]duochengyy@163．com万方数据第43卷，第2期2006年2月激光与光电子学进展“≯±‘l‘々。i：{?0t、t删*lnnl出射玻璃半极图1VIPA色散补偿的原理束腰后发散。其余的光在玻璃板中射镜一聚焦透镜光路的每个波长而被再次反射，