非對稱光學奇偶交錯復(fù)用器的研究.pdf

1、光學奇偶交錯復(fù)用器(Interleaver)作為密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的重要器件,其技術(shù)正在迅猛發(fā)展,但是如果將其用于傳播40Gb/s的光信號時卻會造成帶寬資源的浪費。為了能夠在對整個通信系統(tǒng)進行改造、擴容時獲得更大的靈活性,采用非對稱光學奇偶交錯復(fù)用器將是一個很好的解決方案,有鑒于此非對稱光學奇偶交錯復(fù)用器逐漸成為了目前的研究熱點。它不但可以提高系統(tǒng)帶寬的利用率,同時在降低成本方面也具有較大的優(yōu)勢。
　　本文基于光纖馬赫-曾德干涉儀

2、(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)模型,從理論設(shè)計、數(shù)值模擬和實驗等方面對非對稱Interleaver進行了系統(tǒng)的研究。本論文首次提出了兩種新型的非對稱光學奇偶交錯復(fù)用器,即二級聯(lián)MZI型非對稱Interleaver和三級聯(lián)MZI型非對稱Interleaver。首先,本文從傳統(tǒng)的光纖型馬赫-曾德干涉儀模型出發(fā)討論了分析這類Interleaver的基本方法。并且從實際應(yīng)用的角度解釋了器件涉及到的各個參數(shù),以

3、及色散的概念和它對通信系統(tǒng)的影響。接下來說明了三面鏡G-T腔的工作原理,并討論了它的參數(shù)選取。利用瓊斯矩陣分析了自行設(shè)計的兩種非對稱Interleaver的工作原理,從能量以及色散兩個角度說明了在沒有G-T腔的情況下,至少需要三個耦合器才能獲得非對稱的輸出。同時用Matlab程序?qū)煞N非對稱Interleaver的輸出結(jié)果進行了數(shù)值模擬分析,并將三面鏡G-T腔引入三級聯(lián)MZI型非對稱Interleaver中以改善其平頂特性,討論了各個參

4、量誤差對器件性能的可能影響。進一步分析了兩種器件的群速度延遲和色散特性,給出了它們的色散曲線,指出進行色散補償?shù)谋匾?。最?根據(jù)理論分析結(jié)果設(shè)計制作了三級聯(lián)MZI型非對稱Interleaver,給出了臂長差校對的方法以及其他一些實驗方案,并利用這些措施以減小實驗誤差給器件帶來的影響。用光譜分析儀測試了器件的輸出頻譜,獲得了能夠證明設(shè)計原理的的實驗結(jié)果。雖然實驗圖像與模擬結(jié)果不完全相同,但結(jié)合實驗結(jié)果分析可知,偏差主要是由臂長差的調(diào)節(jié)仍