【摘要】：隨著大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)媒體等大寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展,以光交換單元為光交換節(jié)點的第三代光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)正逐漸興起,而光分插復(fù)用器作為其中的重要器件之一,受到了廣泛的關(guān)注與研究。為了解決光分插復(fù)用器插入損耗高,成本高,可同時上下路的波長數(shù)目太少等方面的問題,本文圍繞光分插復(fù)用器,對級聯(lián)光柵、基于馬赫-曾德爾干涉儀(Mach Zehnder interferometer,MZI)和級聯(lián)光柵的光分插復(fù)用器、基于光分插復(fù)用器的光網(wǎng)絡(luò)都開展了較為詳細的研究分析,主要完成了以下幾方面的工作:1.用傳輸矩陣法推導(dǎo)了光波在級聯(lián)光柵中的傳輸公式。然后利用OptiGrating仿真軟件分析了級聯(lián)個數(shù)、折射率調(diào)制深度、占空比、啁啾量、取樣周期、相移角度、相移次數(shù)等因素對各類級聯(lián)反射譜的影響,得到一種可以同時反射多個波長的級聯(lián)相移啁啾光柵。最后用切趾函數(shù)對級聯(lián)相移啁啾光柵的反射譜進行了優(yōu)化,優(yōu)化出了有五十多個梳狀反射峰的級聯(lián)相移啁啾切趾光柵。2.利用級聯(lián)光柵的研究結(jié)果設(shè)計出了兩種類型的光分插復(fù)用器,分別是基于布拉格光柵和馬赫-曾德爾干涉儀的Ⅰ型光分插復(fù)用器,可以實現(xiàn)單個波長的上下路;基于級聯(lián)相移啁啾切趾光柵和馬赫-曾德爾干涉儀的Ⅱ型光分插復(fù)用器,可以實現(xiàn)52個波長的上下路。并在Ⅰ型光分插復(fù)用器的基礎(chǔ)上,分別設(shè)計了符合IUT-T標準的16通道的固定式光分插復(fù)用器,8通道的可重構(gòu)光分插復(fù)用器和8通道的雙向傳輸可重構(gòu)光分插復(fù)用器。用OptiSystem軟件對這幾種光分插復(fù)用器進行了仿真,得到了各端口的頻譜分析圖。仿真結(jié)果表明,設(shè)計的光分插復(fù)用器具有可行性。3.將設(shè)計的光分插復(fù)用器應(yīng)用在光網(wǎng)絡(luò)中,得到了三種符合N×100 Gbit/s WDM系統(tǒng)技術(shù)標準的光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):應(yīng)用固定式光分插復(fù)用器的總線型光網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用可重構(gòu)光分插復(fù)用器的單向環(huán)型光網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用雙向傳輸可重構(gòu)光分插復(fù)用器的網(wǎng)狀網(wǎng)型光網(wǎng)絡(luò)。并分別通過OptiSystem軟件對三種光網(wǎng)絡(luò)進行仿真分析,通過觀察各節(jié)點的信號頻譜驗證了各網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可行性及兼容性。本文對級聯(lián)光纖光柵的光譜特性進行了詳細地分析研究,設(shè)計的光分插復(fù)用器對于實現(xiàn)多通道信號的靈活上下路有一定的參考意義,同時設(shè)計的基于光分插復(fù)用器的光網(wǎng)絡(luò)對于提高波長利用率在一定程度上有借鑒意義。
【圖文】：

(c) R=1 ：8 (d) R=1 ：20圖 3-2 光柵的長度比對光柵傳輸譜的影響Fig. 3-2 Influence of length ratio of grating on transmission spectrum of grating從圖 3-2 可知，光柵反射譜的峰值從 0.036 增大到 0.9，梳狀反射峰的個數(shù)由 16個減少到 1 個，可以得出：（1）當光柵的長度比越大時，梳狀的反射譜峰值會逐漸減少，直到只剩下一個光柵的反射譜。（2）當光柵的長度比越大時，其信號的反射譜峰值也逐漸增大。3.1.2 折射率調(diào)制幅度對單級聯(lián)布拉格光柵傳輸譜的影響仿真光柵參數(shù)如下：光柵總長度 L=2cm，占空比 r=0.2，光柵間距 d=1.6cm，級聯(lián)個數(shù) n=2。兩個光柵的長度比 R=1：1，，改變折射率調(diào)制幅度 δneff，得到以下傳輸譜。

直到只剩下一個光柵的反射譜。（2）當光柵的長度比越大時，其信號的反射譜峰值也逐漸增大。3.1.2 折射率調(diào)制幅度對單級聯(lián)布拉格光柵傳輸譜的影響仿真光柵參數(shù)如下：光柵總長度 L=2cm，占空比 r=0.2，光柵間距 d=1.6cm，級聯(lián)個數(shù) n=2。兩個光柵的長度比 R=1：1，改變折射率調(diào)制幅度 δneff，得到以下傳輸譜。（a）δneff=0.0005 （b）δneff=0.0001
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1

【參考文獻】

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本文編號：2669947