波分复用器的光学原理.pdf

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1、波分复用器的光学原理本文的主要内容1.介绍波分复用系统的主要工作原理2.介绍波分复用技术的核心器件的性能闪耀光栅的自由光谱法范围，分辨率，分辨本领介质薄膜滤波器的光谱法范围，分辨率，分辨本领阵列波导光栅的光谱法范围，分辨率，分辨本领3.介绍上述分光器件在波分复用器中的应用波分复用技术的工作原理波分复用概念将两个或两个以上的光波长信号在同一根光纤中沿着不同的信道互不干扰的传输波分复用使用的波段波分复用系统使用的是两个两个低损耗传输口，其波长为1.31μm(1.25～1.35μm)1.55μm(1.

2、50～1.60μm)的窗口，目前该系统是在1550nm波长区段内，同时用8，16或更多个波长在一对光纤上(也可采用单光纤)构成的光通信系统。波分复用的原理在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用)，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开(解复用)，并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端，因此将此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用技术波分复用技术核心器件的性能由于波分复用系统的核心器件是分光器件,它的功能是使同轴(同方向)传播的若干个波长的信号在空间分开来

3、(解波分复用),或将分离的若干个波长的信号转换成同轴传播(波分复用)。分光器件的基本原理乃是光的色散效应。本文我们将以闪耀光栅，薄膜滤波器和阵列波导光栅为例，详细介绍波分复用器件的性能和工作原理闪耀光栅振幅型透射光栅多缝衍射是衍射和干涉因子相互作用的结果,零级光谱占了很大一部分能量而光谱中较高级次的分开的光谱却占有很少一部分能量，这样导致衍射效率很低，因此采用衍射效率较高的闪耀光栅如图所示，使得入射光垂直于光栅刻槽表面，则衍射光光强分布为：*Ip()UpUp()()Nsinsin222I()

4、()0sin2闪耀光栅方程dm(sinsin)0闪耀光栅的色散光栅的色散表示它的分光本领，光栅的色散可用角色散和线色散来表示角色散就是波长相差单位波长的两条谱线分开的角距离dmddcos线色散就是聚焦物镜焦面上相差单位波长的两条谱线分开的距离dldmffdddcos光栅的色分辨本领是指可分辨两个波长差很小的谱线的能力。AmN闪耀光栅型波分复用器的工作原理入射光照射到光栅上后，由于光栅的角色散作用，不同波长的光信号以不同的角度反射，然后经透镜会聚到不同的输

5、出光纤，从而完成波长选择功能，来实现不同波长的分离；反过程也同样可行，实现波长的合并.介质薄膜滤波片介质薄膜滤波器的性能自由光谱范围：2200FSR2nhcos2nhccFSR2nhcos2nh00FSR''2nhsin2nh00分辨本领：N=FSRFchFSRN=FchFSRN==Fch干涉滤光片型波分复用器的工作原理阵列波导光栅的工作原理阵列波导光栅的性能光栅方程ndsinnlndsinmsicsjn角色散：dmcdn

6、c()n2cdnndcosdcs信道的波长间隔xndnxdnsccLmnLlnfgfg自由光谱范围：cFSRdndncs(n)l(n)(sinddsin)csijdd谢谢观看