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具體介紹波分復(fù)用/解復(fù)用器區(qū)別

全面解讀波分復(fù)用/解復(fù)用器區(qū)別

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Description

在FDM系統(tǒng)中，波分復(fù)用器 用于發(fā)射端將多個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)復(fù)合在一起并注入傳輸光纖中，而波分解復(fù)用器則用于在接收端將多路復(fù)用的光信號(hào)按波長(zhǎng)分開分別送到不同的接收器上，波分復(fù)用/解復(fù)用器可以分成兩大類，即有源（主動(dòng)）和無(wú)源（被動(dòng)）型，我們這里只介紹被動(dòng)型的器件，它按照工作原理有分成三類，最簡(jiǎn)單的一種波分復(fù)用器基于角度散射元件，例如棱鏡和衍射光柵，另兩種波分復(fù)用器為光濾波器和波分復(fù)用定向耦合器。從原理上講，一個(gè)波分解復(fù)用器反射過來用即為波分復(fù)用器，但應(yīng)該注意的是在FDM系統(tǒng)中對(duì)它們的要求不一樣，波分解復(fù)用器嚴(yán)格要求波長(zhǎng)的選擇性，而復(fù)用器不一定要求波長(zhǎng)選擇性，因?yàn)樗淖饔弥皇菍⒍嗦沸盘?hào)復(fù)合在一起。
波分復(fù)用器原理bffyq 1
圖7.4給出了一個(gè)光柵型的波分復(fù)用器的原理，多波長(zhǎng)的信號(hào)入射到一個(gè)反射光柵上，光柵對(duì)不同波長(zhǎng)的光衍射角度不一樣，利用一個(gè)透鏡，可以將不同波長(zhǎng)的信號(hào)聚焦到不同的光纖內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用功能，這種結(jié)構(gòu)的器件以及不在硅或LiNbO,平板波導(dǎo)上實(shí)現(xiàn)集成化。
   光濾波器型的波分復(fù)用/解復(fù)用器基本光學(xué)干涉的原理，介質(zhì)薄膜干涉濾光比、F-P干涉儀器、馬赫（M-Z）干涉儀都可用與此目的。圖7.5給出了由三個(gè)M-Z干涉儀構(gòu)成的四波分復(fù)用器，通過M-Z干涉儀兩個(gè)臂長(zhǎng)的差而改變與波長(zhǎng)相關(guān)的相位移，從而使兩個(gè)來自入射端的不同波長(zhǎng)信號(hào)同時(shí)耦合到一個(gè)輸出端上。這種形式的波分復(fù)用器波長(zhǎng)間隔可以做到很小，并且可以實(shí)現(xiàn)單片集成，在FDM系統(tǒng)中很具有吸引力，已被成功地用在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，1987年報(bào)道了一個(gè)采用硅波導(dǎo)技術(shù)制成的信道間隔為5GHz的八信道波分復(fù)用器，1990年這種形式的復(fù)用器，信道輸目增加到128個(gè)。
如果在用波導(dǎo)式定向耦合器或光纖耦合器替代M-Z干涉儀，也可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的復(fù)用功能，尤其是在采用光纖耦合器后，可以避免波導(dǎo)與光纖的耦合損耗，但是這種復(fù)用器信道間隔通常要求較寬（>10nm）,所以只適合WDM系統(tǒng)而不能用在密集FDM系統(tǒng)中。
 從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)來說，波分復(fù)用/解復(fù)用器應(yīng)該是集成化的，更希望具有帶波分復(fù)用/解復(fù)用器的單片集成多波長(zhǎng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。事實(shí)上早在1981年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雙波長(zhǎng)（間隔>100nm）集成光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，1987~1991年間，利用InP作為襯底的光電混合集成電路技術(shù)，研制成功了工作波長(zhǎng)為1.55mm,，信道間隔小至幾nm的多波長(zhǎng)單片集成光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。在其中一個(gè)器件中，采用四個(gè)量子阱激光器，每一個(gè)激光器具有獨(dú)立可調(diào)諧的不拉格光柵、在其中一個(gè)器件中，四路信號(hào)有無(wú)源波導(dǎo)進(jìn)行耦合，在單片光電集成塊中還有一個(gè)光放大器對(duì)復(fù)用后的多路光信號(hào)進(jìn)行放大以增強(qiáng)輸出功率。
 波分復(fù)用器的性能主要由它對(duì)每一路信號(hào)的插入損耗來平均價(jià)，波分解復(fù)用器除了要求對(duì)每一路信號(hào)的插入損耗較小外，更主要的是信道隔離度，如果某一信道包含有由其它信道泄漏而來的光信號(hào)，剛要引起信道串?dāng)_，一般來說，串?dāng)_總是存在的，尤其是在密集FDM系統(tǒng)中串?dāng)_更為嚴(yán)重，如果波分解復(fù)用器的信道串?dāng)_小于-20db,側(cè)可以認(rèn)為已滿足系統(tǒng)性能。
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