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陕西快乐十分兑奖:光纖通信中多端口閉路光環行器的設計

更新日期:2007-08-16  作者:  來源:光學精密機械網(www.uvcfk.com)收集整理

陕西快乐十分即时开奖 www.uvcfk.com 摘要:本文提出了一種應用于光纖通信中的多端口閉路光環行器的設計方案。閉路光環行器在雙向通信、光上下路及色散補償系統中具有重要作用。本文針對環行器的端口為奇數或偶數分別采用了兩種不同的設計方案,端口數目可針對實際應用需要而設計,本文對其實現原理及相關參數進行了分析驗證。 字串4

1. 引言與背景

光環行器在波分復用網絡中基于光纖光柵(FBG)的應用中具有重要作用,諸如基于多端口環行器與光纖光柵的光上下路(OADM)系統[1] [2],可重構和雙向傳輸光上下路[3],以及基于光環行器與光纖光柵組合的色散補償系統[4]等;此外,光環行器與光放大器組合應用也有相關實驗報道[5] [6]。然而現有的大部分光環行器都無法實現閉路功能,也即對于一個n端口的環行器,能將端口1輸入的光束由端口2輸出,端口2輸入光從端口3輸出,直至端口(n-1)輸入至端口n輸出,但從端口n輸入光束則無法獲得輸出,而閉路光環行器則可讓端口n輸入光束由端口1輸出,從而實現光束的完全循環功能。圖1描述了有n個端口的閉路光環行器的通光功能。閉路光環行器在雙向傳輸及循環色散補償系統中具有重要作用,圖2為其典型應用之一,在該方案中,FBG 1 反射由端口1輸入的光信號,對之進行色散補償,而對于從端口3輸入的光束則透明傳輸;FBG 2 的功能剛好與FBG 1 相反。采用此方案,由端口1及端口3輸入的信號都能無阻塞地傳送至對面且獲得所需的色散補償。

本文中我們提出了一種設計閉路環行器的新方法,采用該方法設計的環行器的端口數目可以根據需要而任意設計,根據端口數目為奇數及偶數我們設計了兩種組裝方案,并相應分析了相關的實現原理及裝配結構。分析表明該方案有效實現光的閉路環行功能,并具有優良的光學參數性能。 字串7

2. 結構與原理

圖3(a)、(b)分別對應于我們所提出的偶數端口及奇數端口環行器的結構設計示意圖。一個典型的偏振無關光環行器通常由三個功能塊組成,依次是分/合光???D&M)、平行與垂直旋轉???P&O)以及環行導光???BCC)組成[8]。其中,分/合光??樵謔淙攵私皇夥殖善裉嗷ゴ怪鋇牧絞咂窆?,而在接收端則將兩束偏振態垂直的線偏振光合成為一束光輸出;平行與垂直旋轉??榻絞裉怪鋇南咂窆廡裉嗷テ叫械南咂窆?,或將兩束偏振態相互平行的光束旋轉為偏振態垂直的線偏振光,但不改變光束的傳播方向;環行導光??樵蚋莨饈淙朧鋇奈恢?、方向及偏振態的區別而實現各個輸入光束環行傳輸功能。在我們的設計結構中,分/合光??橛傷凵渚騫鉤?,一般采用具有較大雙折射系數的材料如釩酸釔或金紅石晶體組裝,也可采用渥拉斯頓棱鏡或PBS等替代;平行與垂直旋轉??椴捎昧狡庵峒薪俏?5度的半波片(WP)外加一片法拉第旋光片(FR)構成,兩片半波片能將兩束偏振態垂直的線偏振光旋成偏振態相互平行,或者將兩束偏振態平行的線偏振光旋成偏振態垂直的光束,而法拉第旋光片由于其旋光方向與光束傳播方向無關,由此提供非互易性以實現往返光束的偏振態不同;環行導光??樵諏街?a href='//www.uvcfk.com/optic_article/3' target=_blank>設計中結構有所不同,在偶數端口設計中由一個雙折射晶體(BC)及一個偏振光分束器(PBS)構成,而在奇數端口器件設計中環行導光??橛梢桓鏊凵渚?、一個半波片以及兩個斜角片(WG)組成,如圖3(a)及(b)所示。

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