光波導(dǎo)第六章-資料下載頁
2025-05-19 19:00本頁面
【導(dǎo)讀】光波復(fù)用、解復(fù)用器。光濾波器、光開關(guān)、光隔離器、光衰減器。單模和多模光纖連接器的插入損耗都可以做到小于。直接耦合式對端面間隙、橫向位移敏感，易受污染。連接損耗取決于偏移量和纖芯直徑之比。單模光纖的傳輸模場近似為高斯分布時，可簡化成：。=1%，要求連接損耗Ld<，設(shè)多模光纖發(fā)射纖芯半徑為a1，接受纖芯半徑為a2，c)有傾角物理接觸型：端面法線與軸線有傾角，芯—包層邊界進(jìn)入包層，成為包層模在包層中傳輸，錐形區(qū)又變粗后高階模又重新耦合進(jìn)纖芯成為導(dǎo)模。總分光比取決于錐形耦合區(qū)長度和包層厚度。用熔錐法形成，適合于多模光纖；用單模光纖難于精確調(diào)整多根光纖間的消逝場。馬赫—曾德爾濾波器、多層介質(zhì)膜濾波器；聲光可調(diào)諧濾波器。表面為鍍高反射膜的鏡面，透射波由幅振幅為At1，At2. 減小，須乘因子r1r2。
【正文】 ??????????????????dVrnnnclezy 63300 2????體調(diào)制器：調(diào)制電壓高，體積大。 馬赫 — 曾德爾可調(diào)諧濾波器 ? 優(yōu)點：快速（幾十 ns），可用金屬印制方法制造 電光可調(diào)諧濾波器 ? 光柵：鋰酸鈮 LiNbO3 材料的電光效應(yīng)：晶體的折射率與外加電場幅值成線性變化 ? 指狀電極使折射率周期變化，產(chǎn)生光柵效應(yīng)，改變電壓可以改變光柵周期。 ? 馬赫 — 曾德爾干涉儀調(diào)諧選頻。 聲光可調(diào)諧濾波器 ? 由聲波建立布拉格光柵，濾波器使 TE波和 TM波互相轉(zhuǎn)換； ? 諧振條件： Beffn ???2? 可調(diào)諧濾波器主要參數(shù)： 1) 動態(tài)范圍（ ?? ） nm 2) 帶寬（ BW） nm 3) 可分辨信道數(shù) 4) 調(diào)諧速度（ s） 5) 損耗或插入損失（ dB） 6) 偏振相關(guān)損耗 PDL（ dB） 7) 邊瓣壓制比 SSR（ dB）：第一邊峰與主峰功率比 8) 分辨率 nm：能檢測的最小波長偏移 陣列波導(dǎo)光柵 ( Array waveguide grating) ? 實現(xiàn)波分復(fù)用 / 解復(fù)用的器件 :棱鏡、干涉性濾波片、全息光柵、光纖耦合器、光纖光柵、刻槽光柵、多模波導(dǎo)干涉器件、馬赫 曾德干涉器件、聲光可調(diào)濾波器、波導(dǎo)光柵等 . ? 陣列波導(dǎo)光柵 (AWG) 型波分復(fù)用 / 解復(fù)用器 ,設(shè)計簡單、制造成本低、性能優(yōu)越，集成度高 ,一塊基片上可將幾十甚至上百路光信號耦合或分離出來 ,成為 DWDM 系統(tǒng)的首選技術(shù) . 陣列波導(dǎo)光柵 (AWG) ? 由三部分構(gòu)成： 1) 輸入 /輸出波導(dǎo)； 2) 平板波導(dǎo)； 3) 陣列波導(dǎo)。 ? 整體集成在一個芯片內(nèi)。 ? 陣列波導(dǎo)：其有效折射率為 nc， 相鄰波導(dǎo)有固定長度差 ?L， 則經(jīng)過陣列波導(dǎo)的光波 產(chǎn)生與波長相關(guān)的相移為： 因所起的作用與光柵相同，故也稱波導(dǎo)光柵。 ? 平板波導(dǎo)： 具有光柵和凹面鏡的雙重性 ， 將衍射光聚焦在 “ 羅蘭圓 ”上 ,羅蘭圓與凹面光柵的中點 Q 相切。 ??? /Ln2 c ?? ?陣列波導(dǎo)光柵工作原理 ? 一束復(fù)合載波信號 (?l?N ) 經(jīng)過一根輸入波導(dǎo)后 , 在輸入平板波導(dǎo)發(fā)生高斯遠(yuǎn)場衍射 , 由于輸入波導(dǎo)端口與陣列波導(dǎo)端口均處于一羅蘭圓上 , 復(fù)合光等相位地進(jìn)入陣列波導(dǎo) 。 而相鄰陣列波導(dǎo)間有一個固定長度差 ?L , 從而對同一波長產(chǎn)生一定的相位差： nc為陣列波導(dǎo)的有效折射率； ? 從陣列波導(dǎo)口輸出、具有不同相位的同波長光束將匯聚于輸出平板波導(dǎo)焦面上的同一點產(chǎn)生干涉。不同波長的光束由于光程的差異 , 將聚焦于不同的位置 , 從而實現(xiàn)解復(fù)用的功能。 ? 不同波長組成的入射光束經(jīng)陣列波導(dǎo)光柵傳輸后，依波長的不同就出現(xiàn)在不同的波導(dǎo)出口上。 ??? /Ln2 c ?? ?輸入輸出波導(dǎo)逐漸變寬，列陣波導(dǎo)數(shù)大于輸入輸出波導(dǎo)的數(shù)值孔徑，以減小耦合損失， 使散射光都被匯聚起來。兩個平板波導(dǎo)構(gòu)成 1∶1 成像系統(tǒng)。 基于凹面光柵原理的陣列波導(dǎo)光柵 ? 構(gòu)成 1∶1 成像系統(tǒng)的 相位匹配條件： ? 角色散表示衍射角和頻率 f （波長）之間的關(guān)系，在 ?I = ?o的附近有 ： ??? mdnLndn oscis ??? si nsi n ?陣列波導(dǎo)有效折射率平板波導(dǎo)有效折射率， ?? cs nn? ??, 210m ???csg2 d nnmdfd // ?? ?? ?? ddnnn ccg /??? 復(fù)用器的頻率間隔由下式給出 : ? 復(fù)用器允許通過的光譜范圍稱為自由光譜范圍 (FSR ) : 其中 N 代表輸入輸出波導(dǎo)數(shù)。 對于對稱分布的端口 , 例如 (0,0),(1,1),(2,2) ? 目前水平： – 通道數(shù)： 1 3 12 400 – 最小信道間隔： 121 ???????????????????????csgff d nnmLxdfdLxf ??fNF S R ??LncF S R g ?/?
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