當今社會正處于信息傳輸技術(shù)急劇發(fā)展的時代,隨著超清網(wǎng)絡視頻會議、云計算/云存儲、虛擬現(xiàn)實應用等新一代寬帶多媒體業(yè)務的不斷涌現(xiàn),接入網(wǎng)帶寬需求量以平均每5年為一個數(shù)量級的趨勢增長,目前正朝向百吉比特容量發(fā)展。傳統(tǒng)的時分復用無源光網(wǎng)絡已經(jīng)無法滿足百吉比特高速帶寬的需求,由于波分復用和空分復用技術(shù)具有實現(xiàn)大容量傳輸方面的獨特優(yōu)勢,受到了國內(nèi)外科研機構(gòu)和運營商的青睞。從現(xiàn)有的百吉比特無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)實用化發(fā)展進程來看,波分、空分復用技術(shù)仍存在一些急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題,包括插/分（Add/Drop）復用模塊的集成、靈活的多波長光源設計、光網(wǎng)絡單元（ONU）無色化技術(shù)和高效靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計及優(yōu)化等。本文對基于波分空分復用無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)的部分關(guān)鍵技術(shù)進行了專門研究,目標是滿足未來接入網(wǎng)應用需求,實現(xiàn)無源光網(wǎng)絡傳輸速率高速化、波長管理靈活化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高效集成化,具體包括以下幾方面:針對目前插/分復用模塊不易于集成的問題,提出了一種基于可集成硅基偏振分集（Polar-D）微環(huán)諧振器的高效插/分復用技術(shù)方法,同時解決了傳統(tǒng)集成器件對輸入光偏振態(tài)敏感的問題。重點研究了Polar-D微環(huán)諧振器的傳輸特性和偏... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

未來海量業(yè)務的接入網(wǎng)示意圖[22]

第1章緒論-7-圖1-4無源光網(wǎng)絡標準發(fā)展歷程[31]Fig.1-4PONstandardsroadmap[31]1.3復用技術(shù)在無源光網(wǎng)絡應用現(xiàn)狀自從1987年英國電信公司研究人員首次提出無源光網(wǎng)絡概念后，通過科學家們幾十年的努力，無源光網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)成為當前解決“最后一公里”最為有效的技術(shù)方法。為了滿足高速率、高效靈活的接入網(wǎng)需求，應用于無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)中的多種復用技術(shù)也相繼被提出�；跁r分復用技術(shù)的無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)是最早被提出來的，同時也是使用最為廣泛的接入技術(shù)，如ITU-T/FSAN定義的G-PON和IEEE定義的E-PON均是采用的時分復用技術(shù)，時分復用無源光網(wǎng)絡在世界上大多數(shù)國家進行了部署。所謂時分復用技術(shù)，是指用戶在給定的時隙下進行數(shù)據(jù)傳輸。圖1-5分別給出了時分復用無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)的下行傳輸和上行傳輸示意圖。如圖1-5(a)對于下行數(shù)據(jù)傳輸，OLT端輸出的多個光信號通過分光器以廣播的形式分發(fā)到所有的ONU中，ONU接收端根據(jù)傳輸協(xié)議選取正確的數(shù)據(jù)包。如圖1-5(b)對于上行數(shù)據(jù)傳輸，信號則通過突發(fā)方式進行，來保證在單獨通道下的時間共享。該種方式具有較低的成本，然而系統(tǒng)的傳輸速率并不高，且此種架構(gòu)的升級難度很大，同時對于以太網(wǎng)協(xié)議具有不透明性，需要在所有的終端進行復雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換[32]。

第2章基于硅基Polar-D微環(huán)諧振器的波分復用-31-PlasmaReactiveIonEtching，ICP-RIE）[138]。其中，空氣作為最上層的材料用于實現(xiàn)TM0模到TE1模的高效轉(zhuǎn)換。圖2-6Polar-D微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)圖[137]Fig.2-6ThestructureofPolar-Dmicro-ringresonator[137]Polar-D微環(huán)諧振器是由硅基微環(huán)諧振器及其在輸入輸出端的兩個PSR組成�？啥x輸入PSR的初始光場為[137]：inTETME=xE+yE(2-25)ETE，ETM是正交偏振的，隨著光場入射到第一個PSR后，兩正交分量的TE光和TM光被分成兩路TE光。而后微環(huán)對兩路光分別濾波，輸入至第二個PSR中，在其作用下兩路TE光再次合束從錐形波導輸出。輸出的光場可表示為：()outTETETMTETMTETEErrxEyEt=+(2-26)rTE-TE和rTM-TE分別表示為PSR的TE光透過系數(shù)以及TM光耦合到上臂TE光的耦合系數(shù)，tTE表示微環(huán)直通端傳輸函數(shù)。從式(2-26)能夠看出Polar-D微環(huán)諧振器表現(xiàn)出偏振不相關(guān)性。（3）Polar-D微環(huán)諧振器性能測試首先，利用掃描電子顯微鏡SEM（ScanningElectronMicroscope）測量了Polar-D微環(huán)諧振器的結(jié)構(gòu)，如圖2-7所示。進一步通過搭建耦合測試實驗平臺對Polar-D微環(huán)諧振器的傳輸譜和插入損耗進行了測試，如圖2-8所示。具體描述為：將Polar-D微環(huán)諧振器放置在三維調(diào)整架上，兩根拉錐透鏡光纖（LensedFiber）分別置于Polar-D微環(huán)諧振器的輸入和輸出端，通過仔細的調(diào)節(jié)兩端拉錐透鏡光纖與Polar-D微環(huán)諧振器的距離，來實現(xiàn)最佳的耦合效率。此外，在實驗中還利用了兩臺高精度電子位移控制器對三維調(diào)整架左

【參考文獻】：
期刊論文
[1]C-band real-time 400/300 Gb/s OOK bidirectional interconnection over 20 km multicore fibers[J]. 馮振華,計紅林,唐明,義理林,甘霖,薛雷,吳瓊,李博睿,趙佳佳,童維軍,付松年,劉德明,胡衛(wèi)生.  Chinese Optics Letters. 2017(08)

博士論文
[1]基于多芯光纖的空分復用光傳輸系統(tǒng)基礎理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李博睿.華中科技大學 2017
[2]微環(huán)諧振器及其在全光信號處理中的應用研究[D]. 丁運鴻.華中科技大學 2011



本文編號：3472351