基于Opto-VLSI調(diào)諧濾波器的研究.pdf

1、隨著通信向高速大容量發(fā)展，波分復(fù)用技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。可調(diào)諧濾波器作為波分復(fù)用技術(shù)的關(guān)鍵部分之一，也成為近些年的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)基于光學(xué)超大規(guī)模集成電路(Optic Very Large Scale Integrated，Opto-VLSI)的一種新型可調(diào)諧濾波器的組成原理和性能進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。該可調(diào)諧濾波器是以閃耀光柵作為分光元件，利用Opto-VLSI芯片選取特定波長(zhǎng)，來(lái)產(chǎn)生濾波效果。通過(guò)選取不同的閃耀光柵，

2、該濾波器可以工作在不同波段，因此有很好的應(yīng)用前景。
　　本文根據(jù)Opto-VLSI可調(diào)諧濾波器的設(shè)計(jì)需求，對(duì)閃耀光柵對(duì)Opto-VLSI可調(diào)諧濾波器的性能影響進(jìn)行了具體的理論分析和數(shù)值仿真。具體工作如下：
　　1)探討了Opto-VLSI可調(diào)諧濾波器的工作原理和組成。分析了Opto-VLSI芯片的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)光束偏轉(zhuǎn)的原理。
　　2)介紹了幾種分析閃耀光柵衍射特性的方法，建立了閃耀光柵標(biāo)量和矢量衍射理論模型。分別用標(biāo)量近

3、似法和嚴(yán)格耦合波法詳細(xì)推導(dǎo)了閃耀光柵的各級(jí)衍射效率。并對(duì)使用嚴(yán)格耦合波法分析閃耀光柵衍射特性過(guò)程中遇到的數(shù)值不穩(wěn)定的現(xiàn)象，通過(guò)采用增透矩陣的方法加以改善。
　　3)分析了不同偏振態(tài)下各級(jí)衍射效率與入射波長(zhǎng)、閃耀角和入射角的關(guān)系。
　　4)根據(jù)理論分析，搭建了Opto-VLSI可調(diào)諧濾波器的空間光路，并用LabVIEW軟件編寫(xiě)了Opto-VLSI芯片的控制程序。以C波段(1530nm～1565nm)為例，可以調(diào)諧整個(gè)C波段上的