五、光波分复用器件

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1、第五讲波分复用器2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院1、波分复用频带1）CWDM，DWDM2）DWDM的复用频带(1530-1560)nmregioncalledC-band,(1570-1610)nmregioncalledL-band,(1480-1520)nmregioncalledS-band一WDM系统的概况2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院2.波分复用系统构成原理12N波分复用器12N波分解复用器光功率放大器光线路放大器光线路放大器光前置放大器123456N光谱光谱波长波长单信道WDM信号WDM系统的概况(

2、2)2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院对波分复用器件的主要要求1）插入损耗小，隔离度大;2）带内平坦，带外插入损耗变化陡峭;3）温度稳定性好，工作稳定、可靠；4）复用通路数多，尺寸小等。目前，WDM复用系统中常用的复用、解复用器主要有角色散型(光栅型)、干涉型、光纤方向耦合器型、光滤波器型。2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院光波分复用器件光波分复用（WDM）技术的主要功能：分波和合波。能完成光分波和合波功能的器件统称为光波分复用器件。制作光波分复用器的技术有很多：棱镜法、熔融拉锥法、干涉膜滤光法、衍射光栅法（光纤光栅、阵列波导光栅）。2007

3、-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院熔融拉锥全光纤型波分复用器主要用于双波长的复用1310/1550nm的WDM，EDFA980/1550,1480/1550WDM系统，1510/1550nm的WDM系统。制作光纤耦合器的方法类似，只是控制拉伸长度实现两个端口分别获得不同波长的全功率输出。2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院1，221直通臂耦合臂12P0P1P2熔锥光纤型波分复用器结构和特性1212121212121212公共臂熔锥光纤型波分复用器结构和特性2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院熔

4、锥光纤型波分复用器特性参数缺点只能实现双波分复用系统WDM，对于DWDM系统用Mach-zehnder结构的滤光器实现2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院介质膜滤光型波分复用器（1）采用介质膜滤光技术，即通过蒸镀多层介质膜来复用、解复用特定波长。优点：信道数灵活，且波长的间隔可以不规则；可以加进多路复用、解复用单元，使系统升级插入损耗低；低的偏振相关损耗；相邻波长之间的隔离度高完全无源无须温度控制等2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院介质膜滤光型波分复用器（2）缺点：装配时间较长，且整个器件的损耗和成本与复用信道数成正比，即复用信道数越多，器件损

5、耗和成本都越高。干涉效应滤光，通过多层膜的反射和透射，制作出只透射一个波长而反射其他波长的滤光器，把这种功能的滤光器称为通带波分复用（BWDM)滤光器。一个波长透射其他波长反射。2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院2波DWDM器件原理图2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院4信道ＷＤＭ器件原理图2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院介质膜波分复用器图2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院波长响应特性2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院介质膜波分复用器特性参数2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程

6、学院光纤光栅型波分复用器（1）2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院光纤光栅型波分复用器（2）2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院光纤光栅型波分复用器（3）2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院光纤光栅型波分复用器的特点可以通过光纤光栅精密控制中心反射波长可任意选择反射带宽反射带宽可以做得很小反射率可达到接近100％容易进行温度补偿由于光纤光栅是制作在光纤纤芯上，故与普通光纤的连接十分地方便。高的回波反射，需用隔离器，机械稳定性需考虑构成密集波分复用需用环形器，信道数增加，器件的复杂性和成本增加。2007-2-27合肥工业大学仪器科学

7、与光电工程学院组合型波分复用器(1)为实现更优性能和更高密集度的波分复用，可以采用几种器件组合，这是美国E-TekDynamics公司推出的组合型波分复用器。采用熔锥型耦合器、切趾Bragg光栅和带通波分复用器（BWDM）的组合结构，其信道间隔可达0.4nm(50GHZ).2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院组合型波分复用器(2)2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院组合型波分复用器(3)2007-2-27合肥工业大学仪器科学与光电工程学院阵列波导光栅型波分复用