單環(huán)微環(huán)諧振濾波器的濾波特性分析光電子課程設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 ????（B）從輸入端到下載端的傳遞函數(shù) ：對(duì)于下載端來(lái)說(shuō)，僅有一個(gè)81()/zE向前路徑，而且與（13）式所給出的僅有的一個(gè)閉環(huán)相接觸。其表達(dá)式為： （9）outinTInserti=10lg（4）消光比（Extinction ratio）：指光學(xué)濾波器在所有偏振狀態(tài)下的最大輸出功率和最小輸出功率之比，可以用公式表示為： （10）maxinTExtincorati=10lg（5）形狀因子：用來(lái)描述濾波器輸出端和下載端的輸出譜線的，其被定義為 （11）dBbawithShapefctor10?武漢理工大學(xué)《光電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)7按照上一節(jié)的闡述，我們可以把單環(huán)上/下載型諧振濾波器結(jié)構(gòu)看成如圖22所示，由兩個(gè)22的耦合器和環(huán)形反饋腔構(gòu)成。1B?經(jīng)第二個(gè)方向耦合器的耦合,得到 （4）32Bk?? （5）Cj （6）03exp()j?0A1Ak3C1BB23k武漢理工大學(xué)《光電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)6和 分別是微環(huán)共振濾波器的下行端(drop) 和上行端(throughput) 的濾波3C1A輸出振幅。(a) 全通型微環(huán)諧振腔； (b) 上下載型微環(huán)諧振腔圖 21 微環(huán)諧振腔基本結(jié)構(gòu)示意圖 微環(huán)諧振濾波器的基本結(jié)構(gòu)單環(huán)諧振器是微環(huán)諧振濾波器中最基本的結(jié)構(gòu),方向耦合器是構(gòu)成微環(huán)濾波器的基本單元,單環(huán)諧振濾波器結(jié)構(gòu)如圖22所示,它由兩個(gè)參數(shù)相同的方向耦合器和一個(gè)微環(huán)波導(dǎo)構(gòu)成。集成光學(xué)對(duì)全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了很重要的作用、集成光學(xué)的概念最早是由美國(guó)Bell 試驗(yàn)室的 Milier 在1969 年提出，其主要目的是在一個(gè)平面襯底上將各種功能的光器件集成起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的微型化、集成化和規(guī)?；５窃谘芯慷喹h(huán)系統(tǒng)時(shí)顯得比較繁瑣，不利于實(shí)際應(yīng)用。 對(duì)單環(huán)微環(huán)諧振濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真工作，完成課設(shè)報(bào)告的撰寫(xiě)。武漢理工大學(xué)《光電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 電子 1001班 指導(dǎo)教師： 洪建勛 工作單位： 信息工程學(xué)院 題 目: 單環(huán)微環(huán)諧振濾波器的濾波特性分析 初始條件：計(jì)算機(jī)、Rsoft 軟件要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求）課程設(shè)計(jì)工作量：2 周技術(shù)要求：（1）學(xué)習(xí) Rsoft 軟件。 提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告，進(jìn)行答辯。本文中運(yùn)用了一種簡(jiǎn)便、直觀的圖示法——信號(hào)流程圖法（SFG），對(duì)單環(huán)微環(huán)諧振腔的濾波特性進(jìn)行分析。而本論文所研究單環(huán)上下載型微環(huán)諧振濾波器的特性，可以極大地方便光通信的器件的使用，必將推動(dòng)全光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。有不同波長(zhǎng)的復(fù)信號(hào)光從主信道輸入端口輸入并耦合進(jìn)入微環(huán)后，其中只有一個(gè)波長(zhǎng)的光能滿足諧振條件而引起諧振，耦合進(jìn)入下信道或豎直信道后，以這一諧振波長(zhǎng)的輸出光強(qiáng)為最大．從而完成了濾波功能。聯(lián)立以上六個(gè)公式求得微環(huán)諧振濾波器的歸一化功率輸出: (7)2 241 20()(1cos)(1thr kuuP k???? ?= （8）230droCA222()4()sin(/)kuu????? exp(),2ul??????分別表示波導(dǎo)的彎曲損耗和歸一化相位變化。其信號(hào)流程圖則可以表示成為圖25所示。因此，我們可以得出： （17）112dTs????武漢理工大學(xué)《光電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)9三、單環(huán)微環(huán)諧振濾波器的濾波特性仿真與分析 Rsoft軟件介紹RSoft是一款非常實(shí)用的光波導(dǎo)仿真軟件。Time Average 項(xiàng)選擇 Yes，下面的SpatialOutput項(xiàng)也選擇 Power，在右側(cè)的 Frequency Analysis項(xiàng)選擇 DFT，最后點(diǎn)擊OK。武漢理工大學(xué)《光電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)13圖 36 Edit Launch Field設(shè)置界面設(shè)置完成點(diǎn)擊”O(jiān)K” 。仿真結(jié)果表明，該濾波器微環(huán)與波導(dǎo)發(fā)生了耦合并產(chǎn)生諧振，從輸入波導(dǎo)中選取了預(yù)測(cè)頻率，輸出波導(dǎo)頻率與預(yù)測(cè)數(shù)值相同，該單環(huán)微環(huán)諧振濾波器確有濾波作用。
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