光纤通信 第五章 光纤线路技术及器件 波分复用器件 ppt课件.ppt

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1、波分复用器件(WDM)波分复用技术是在一根光纤中传输多个波长信号从而提高传输容量的一种技术。波分复用器件包含光分波器和光合波器，它的作用是将多个波长不一的信号光融入一根光纤或者将融合在一根光纤中的多个波长不一的信号光分路。主要有光栅型、干涉滤波片型、阵列光波导型和熔锥型四种基本形式。AB单纤双向传输棱镜型光栅型光栅是指具有周期性透射或反射结构的器件。不同频率的光照射光栅时，由于衍射效应，透射或反射光将以不同的空间角度传播，就可将不同频率的光在空间进行合波或分波。闪耀光栅剖面图lnBOE1l1lnL1L2l1F1┋透射式二元光学波分复用器件干涉

2、滤波片型采用干涉滤波片来实现不同波长的光的分离，实现分/合波功能。由于采用了微等离子体镀膜技术，介质膜窄带滤光片的光学性能有了很大改善，工艺也较为成熟。透过率高，带宽窄，中心波长温度系数可小于3pm/°C。同时，DWDM系统市场的日益增长也使多腔介质膜窄带滤光片的批量成本降低。干涉滤波片0,1，…n1，…n0n1L1n2L2介质薄膜滤波器的传输谱介质薄膜型波分复用器件信道1信道2信道8LensLensLensLensLens信道7窄带滤波器1,…81287公共端1547.71555.71562.1-450介质膜波分复用器

3、件各信道上光传输特性波长(nm)功率波分复用技术的发展1310nm/1550nm窗口的波分复用:仍用于接入网，很少用于长距离传输1550nm窗口的密集波分复用(DWDM):广泛用于长距离传输1550nm窗口的稀疏波分复用(CWDM):用于城域网DWDMDenseWavelengthDivisionMultiplexerITU-TG692信道间隔：nm量级DlDf1.6nm100G0.8nm50G0.4nm25GFrequency(THz)Wavelength(nm)Frequency(THz)Wavelength(nm)196.11528.77

4、193.11552.52196.01529.55193.01553.33195.91530.33192.91554.13195.81531.12195.81554.94195.71531.9192.71555.75CWDMCoarseWavelengthDivisionMultiplexer稀疏波分复用、粗波分复用信道间隔：20nm常用的波长为1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1590nm以及1610nm。正在考虑1290nm、1310nm、1330nm、1350nm、1380nm、1400nm、1420nm

5、、1440nm阵列光波导型(AWG)ArrayedWaveguideGrating熔锥型利用消逝波耦合原理进行分波或合波，即通过熔拉两根单模光纤使两根光纤的纤芯相互充分靠近，两个基模通过消逝波变为耦合模，因而光功率可互易地由一根光纤转移到另一根光纤。功率转移的大小与输入的两光波长和光纤的纤芯间距以及相互作用长度有关。可以通过调节纤芯距和耦合长度来实现合波与分波。它的优点是制作容易，使用方便，缺点是复用的两波长差较大，不适合于密度波分复用。光梳状滤波器(Interleaver)一种三端口光分波/合波装置25GHzInterleaver50GHzI

6、nterleaver100GHzInterleaver50GHzInterleaver200GHzDemux200GHzDemux200GHzDemux200GHzDemux200GHzDemux200GHzDemux200GHzDemux200GHzDemux100GHzInterleaver100GHzInterleaver100GHzInterleaver基于偏振干涉的光梳状滤波器偏振干涉系统：起偏器P1、双折射晶体平行平板及检偏器P2P1P2XZXYP145°XYSF透过起偏器的光场的振幅为A0，光通过双折射晶体平行平板后在X、Y方向的

7、分量分别为no和ne分别为寻常光和非常光的折射率XYP245°XYP245°XYP245°XYP245°偏振滤波器XYP245°XYP245°P1P2XYP145°波分复用器件的性能指标中心波长及工作范围插入损耗波长隔离度、串扰：远端串扰系数近端串扰系数WDMl1P1(l1)P2(l1)WDMl1P1(l1)P2(l1)AWGl2l3l4l2l3l4l2l3l4l2AWGl1l2l3l4l1l2l3l4AWGl1l2l3l4l1l2l3l4光纤通信波段S+：1450~1490nmS：1490~1530nmC：1530~1570nmL：1570~

8、1610nmL+：1610~1650nm密集波分复用中的光源技术DWDM系统中，信道间距小，各个光通道的波长稳定性极为重要。ITU-TG.692规定了