阵列波导光栅复用器优化设计的数值计算

阵列波导光栅(AWG)复用／解复用器的优化设计计算是集成光波导器件设计计算中的难点．文章应用AWG光信号传输特性和光栅方程，提出了AWG组成部分输入／输出波导、阵列波导、平板波导相关参数及阵列波导结构优化设计的数值计算方法，给出了具体的计算数值；该计算方法解决了AWG复用器优化设计计算的问题，为进一步建立AWG的计算机辅助设计提供了基础．     

阵列波导光栅复用器的数学特性

叙述了基于阵列波导光栅复用器的结构与原理,在此基础上分析了其输入与输出信号的傅里叶变换、信号传输、信号循环移位,复用、解复用和波长路由的信号矩阵变换等光信号时空变换和光信号处理的数学特性,拓宽了阵列波导光栅波分复用器的应用领域。     

基于阵列波导光栅波分复用器的光交叉连接技术

分析了基于阵列波导光栅波分复用器的复用、解复用、波长路由功能的空间交换和波长交换光交叉连接节点的结构及其特点；由阵列波导光栅波分复用器输入与输出的矩阵变换关系，确定了空间交换和波长交换光交叉连接节点的波长路由关系，为实现节点波长传输路由的监控和管理提供了有效途径。     

基于阵列波导光栅波分复用器的光交叉连接技术

分析了基于阵列波导光栅波分复用器的复用、解复用、波长路由功能的空间交换和波长交换光交叉连接节点的结构及其特点;由阵列波导光栅波分复用器输入与输出的矩阵变换关系,确定了空间交换和波长交换光交叉连接节点的波长路由关系,为实现节点波长传输路由的监控和管理提供了有效途径。     

基于慢光效应的解波分复用器的设计与研究

为了设计一种基于正方晶格光子晶体波导的三端口解波分复用器,利用光子晶体的光子带隙特性和光在光子晶体慢光波导中的传输特性,并采用平面波展开法及时域有限差分法对解波分复用器的特性进行了理论分析,数值计算了解复用器的空间和光谱分布特性。结果表明,调整波导中与波导紧邻的第1排柱子的位置,使三部分波导中传输的慢光频率发生改变,通过合理的结构设计,利用慢光模式传输的特点将不同频率的光从不同的输出端输出,可实现解复用的目的。     

基于阵列波导光栅的波分复用器件

阵列波导光栅波分复用／解复用器有N个输入端口和N个输出端口,能同时传输N^3路不同的光信号,除具有波分复用和解复用功能外,能灵活地与其它光器件组成多波长光源、光路分插复用器、光路交叉连接器、波长路由器等波分复用器件,在光通信网络中有广泛的应用前景。     

阵列波导光栅复用/解复用器新技术

阵列波导光栅是正在迅速发展的密集波分复用网络关键器件之一,是目前研究开发与应用的热点。本文综述了阵列波导光栅复用/解复用器的性能及新技术。     

由5个AWG组成的600个通道的光波分复用器

本文介绍了有 6 0 0个通道、通道间隔为 2 5 GHz的光波分复用器。该波分复用器是由 1个 8通道间隔为 1.875 THz的母阵列波导光栅 (AWG)和 4个 12 8× 12 8的通道间隔为 2 5 GHz的子阵列波导光栅级联而成的。这种设计因为其体积小而在超密集的波分复用器的发展中更富有竞争力     

阵列波导光栅在光纤通信网络中的应用

基于集成光学的N×N阵列波导光栅(AWG)是波分复用传输网络最成功的光滤波器之一,是光子网络的关键基础元件,它可用于光信号的复用、解复用、光路上/下分插复用、光交叉连接,波长路由等。 波长N×N复用/解复用器 N×NAWG具有波长间隔小、信道数多、串音较低、输出平坦等特点,是较为理想的波分复用全光器件。该复用器由N个输入/输出波导,两个会聚的平板波导和在相邻波导之间路径长度差△L恒定的阵列波导构成。输入光射入第一个平板波导并激励阵列波导,光通过阵列波     

基于阵列波导光栅的波分复用器件

阵列波导光栅波分复用 /解复用器有 N个输入端口和 N个输出端口 ,能同时传输 N2 路不同的光信号 ,除具有波分复用和解复用功能外 ,能灵活地与其它光器件组成多波长激光器、光路分插复用器、光路交叉连接器、波长路由器等波分复用器件 ,在光通信网络中有着广泛的应用前景。     

全光密集波分复用系统中光学器件研究进展

概述了国内外最新用于全光密集波分复用（D－WDM）系统中的光学器件的研究进展，这些器件包括光发射／光接收器、光复用／解复用器、光滤波器、光放大器及高速传输系统中的光色散补偿器等。     

ZnS/ZnSe迭层式波导光栅的光调制特性

报道了在ZnS/ZnSe非线性迭层式波导光栅中实现的光控反射特性和光学限制效应,在控制光强为2.60×105W/cm2的Ar 激光作用下,得到对应于二阶Bragg衍射的衍射光偏转角为-2°,相应的折射率变化为-0.049,并得到该材料的非线性折射率系数为-1.9×10-7cm2/W,同时得到其光学限制阈值约为140mW(1.42×105W/cm2),限幅阈值为24mW。     

面向光接入网的光纤光栅传感数据数字化系统

利用现有的光纤通信网实现对光纤光栅传感网络的远程监控,既可以避免重新铺设传感信道,节约成本,又可以增加传感网组网的灵活性。提出了一种基于阵列波导光栅(AWG)的面向光接入网的光纤布拉格光栅(FBG)传感网传感数据数字化系统,系统能够快速实现对携带传感信息的FBG反射波长的数字化。分析了系统的工作原理及主要误差来源,并设计了传感数据成帧模块的结构及适于在光接入网中传输的传感数据帧结构。采用OptiSystem/Matlab协同仿真的方法对一个3×3光纤光栅传感网络进行了仿真实验,实现了在-50℃～100℃范围内精度为1℃的温度监测,能够满足日常温度监控需要。实验结果表明了该方案的可行性。     

广播与选择型ROADM的设计与实现

文章对动态可重构光分插复用器（ROADM）进行了介绍;对实现ROADM的多种方案进行了归纳整理和简要分析;对其中解复用／开关矩阵／复用（DSM）、DSM波段、广播与选择（B＆S）3种典型的ROADM结构进行了较详细的说明。文章作者设计并实现了广播与选择型ROADM,井对实验系统的上／下路功能和信道功率均衡功能进行了验证。     

单片集成玻璃光波导器件

制备了三元件集成玻璃光波导器件──两个光波导短程透镜、一个光波导光栅。采用Ｋ＋／Ｎａ＋交换方法制备光波导。制备的器件用半导体激光测试，用ＣＣＤ和示波器接收观察光信号。实验观察到光波导光栅的Ｂｒａｇｇ（布拉格）衍射，衍射效率为３０％。     

AWG在谱域幅度编码光码分多址系统中的应用研究

分析了谱域幅度编码的光CDMA通信系统的特点及其对编解码器的要求,根据阵列波导光栅的复用和解复用功能,设计了用于该通信系统中的两种阵列波导光栅编解码器。基于修正素数码MQC码,考虑接收机的热噪声和散弹噪声,采用数值分析的方法,研究了谱域幅度编码的光CDMA系统的通信性能。分析结果表明,由于AWG编解码器可以提供足够多的波长数,基于AWG编解码器的谱域光CDMA通信系统具有很好的误码率性能,可以同时容纳更多的用户数。     

光纤聚合物电光调制器电极对波导特性的影响

有机聚合物高速电光调制器是全光纤器件,插入损耗低,集成度高,能极大地降低模式失配和调制电压,提高调制效率,是未来超长距离超大容量高速光通信系统中的关键器件之一。将一种基于长周期光纤光栅的光纤聚合物电光调制器看作5层均匀圆光波导,考虑两层电极及其复折射率的实际情况,利用紧致的超格子方法,在复数域分析这种光纤聚合物电光调制器的波导特性。从模式折射率的实部和虚部、模场分布等角度对数值计算结果进行分析表明,只忽略外电极对调制器的波导特性影响很小,考虑电极时长周期光栅的谐振波长比不考虑电极时大,从而影响调制特性。     

基于阵列波导光栅的单纤三重波分复用器

利用阵列波导光栅实现单纤三重波分复用器是一种具有很多优点的方法.ITU G.983标准规定了无源光网络的三个波长为1310,1490和1550nm,由于这三个波长的间距相差很大,光谱范围也大,用普通的AWG设计方法不能达到理想的效果.文中提出了一种基于阵列波导光栅的单纤三重波分复用器的新型设计,利用衍射光栅的频谱周期性,使离第二、三波长较远的第一波长工作在不同的衍射级次,并将第一波长映射到与第二、三波长形成几乎等间距信道的第四波长,从而减小了对光栅自由光谱范围的要求,同时使对应这三个工作信道的输入/输出波导几乎等间距,解决了传统设计方法导致的衍射级次小、器件尺寸大、制作困难等问题.     

大容量可共享光编解码器的设计与性能分析

提出了一种二维时间/波长、大容量、可共享的光码分多址(OCDMA)解编码器,以很少的硬件实现多用户的应用.编解码器利用阵列波导光栅实现多用户的同时共享,通过可编程的结构对OCDMA的编程,实现对其他用户的再分配.该OCDMA系统利用二维时间/波长Reed-Solomon 码,降低了硬件的数量.运用VPI软件模拟该系统,得到了眼图和BER结果,验证了系统的性能.     

高分辨率光栅精密定位系统研究

为了使光谱分析仪(Optical Spectrum Analyzer, OSA)能精确测量窄谱宽光信号,要求光栅转动一圈分辨200万个点。设计了一种基于衍射光栅、直流无刷电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)和光电编码器的高分辨率光栅定位系统。实现了基于比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation, PID)的高精度闭环调速控制技术,以驱动BLDCM带动光栅的转动。同时,高精度光电编码器快速检测并反馈光栅的角位置,细分电路对编码器的输出信号作进一步细分。将输出信号的分辨率从16000点/圈提升至2048000点/圈,极大地提升了光栅定位系统的整体分辨率。通过实验测试了光栅扫描速度、波长重复性和波长准确度等性能指标,验证了光栅定位的精度和分辨率。