波分复用器(第八章光波分复用技术及关键器件).ppt

d. 介质膜多波长光波分复用器 基于窄带介质薄膜滤光片的8通道波分复用/解复用器 介质膜波分复用器的缺点： 波长数不大于16CH；波长间隔不小于0.8nm； 价格较高； 是16通道WDM系统中主要选用的器件。 介质膜波分复用器的优点： 通带特性好（平顶、隔离度高～25dB）； 偏振相关损耗小（～0.2dB）； 插损低（5～7dB）； 采用高稳定的带通滤光片，温度敏感性小（0.0005nm/oC， 不需温控）。 e. 光栅型多波长光波分复用器 采用普通透镜的WDM 采用渐变折射率透镜，简化了装置的校准。 在Si衬底上沉积环氧树脂后制造成光栅。多波长信号经光纤输入和普通透镜或棒透镜聚焦在反射光栅上，反射光栅将各波长分开，然后经透镜将各个波长的光聚焦在各自的光纤。 光栅型波分复用器的缺点： 温度敏感（～0.01nm/oC），需温度补偿（温控、材料补偿）； 高斯型通带（采用特殊技术可实现平顶，但增大损耗）。 光栅型波分复用器的优点： 波长通道数大（～132Ch）； 通道间隔小（商用～0.4nm）； 插损不随通道数增加（6～7dB）。 3、 阵列波导光栅解复用器（AWG） array-waveguide-grating 阵列波导光栅 星形耦合器 星形耦合器 输入 输出 1 2 N . . . . . . D L = 常数 l 1 l 2 l 3 l 4 l 1 l 2 l 3 l 4 l 1 l 2 l 3 l 4 n eff l 1 l 2 l N ... l N l 1 l 2 AWG: 规则排列的波导，相邻波导的长度相差固定值?L AWG器件实物样品 5?5 AWG器件樣品 10?10 AWG器件樣品 阵列波导光栅(AWG)，也称作相位阵列(Phased Array)，是WDM 通信系统中的关键器件，除了可作为波分复用/解复用器外, 它还是光互连器件的关键组成部分, 已经成为WDM系统中不可缺少的核心器件。 列阵波导光栅复用器能同时提供有波长选择的N ×N 联结。它可以工作在高衍射级，因而可有10- 2纳米级的分辨率。 同时，它还可用作分波器、合波器、波长选择开关、多波长激光器等。 用SiO 2， InGaAsP/ In 以及多种有机材料制备的实用化器件已经出现。它结构紧凑，集成度高，性能稳定，信号畸变小，通道间窜扰小，误码率低，输入输出及片内的损耗都较低。可以确信， 采用列阵波导光栅的高可靠性的N 通道的DWDM 光互联系统是可以实现的。 AWG由三个主要部分，即输入/输出（I/O）光波导阵列、两个相同的自由传播区的平板波导和弯曲的波导阵列。 I/O光波导阵列和弯曲的波导阵列通过平板波导连接。SiO2/Si和InGaAsP/InP是目前最为成熟的材料系统。 AWG得主要性能指标包括低的中心波长偏移，高的通带光谱响应、低的信道串扰、低的插入损耗和低的偏损依赖性等，由于AWG主要应用是DWDM系统的WDM/DEWDM器件，其信道波长间隔相当窄，因此，必须精确地控制AWG的中心波长。 AWG应用：波长路由器 波长路由器即NXN型复用、/解复用。 每根输入波导中的N个不同波长的光波分布到N个输出波导中，分布规律如下图所示。每根输出波导接收到的N个光波分别来自N个输入波导，这便实现了路由选择功能。 基于AWG的静态波长路由器 AWG特点： 信道间隔（1.6 0.8 0.4nm） 端口（1?8 1?16 1?32 1?64) 需要温控（0.01nm/C0) 插损不随通道数增加(6~7dB) 高斯型通带（采用特殊技术可实现平顶，但增大插损） 隔离度~22dB PDL1dB 应用： 复用/解复用（16通道以上WDM系统中最具竞争力的器件） 第10章 光波分复用器 §8.1 光波分复用技术 §8.2 光波分复用器 §8.3 光分/插复用器 §8.4 光交叉连接器 电时分复用（TDM）存在的问题： “电子瓶颈”限制： 10Gb/s→40Gb/s… 光纤色散限制 单波长通信系统远不能有效利用光纤带宽 signal1 signal2 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 TDM signal 问题的提出 光纤损耗谱特性 仅利用光纤的两个低损耗传输窗口，总带宽超过30THz，全波光纤的带宽更宽。 光纤的可利用带宽非常宽。 若一根光纤仅传输一个波长信号，是对光纤带宽资源的 极大浪费。 因此，产生了光波分复用技术。