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光滤波器的主要指标以及技术比较

时间:2022-11-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:实现DWDM复用/解复用滤波器的技术包括很多种。介质薄膜干涉滤波器是使用最广泛的一种,主要应用在200~400GHz通路间隔的低通道波分复用系统中。平面波导滤波器的国外供应商有KYWATA,国内尚无厂商可以制作。基于光纤的滤波器主要是长周期或短周期的光纤光栅以及熔融M-Z干涉仪型的结构。长周期光纤光栅还具有宽带滤波的性能,特别适合制作EDFA增益平坦的滤波器。

应用于DWDM系统中光滤波器的主要指标如下:

①插入损耗(按照波长来标定;

②通道隔离度(表征通道选择的程度);

③环境稳定性(对温度、振动变化的敏感度);

④通带宽度(指定通道的带宽);

⑤偏振相关与色散指标。

除此之外,是否符合Bellcore GR 1 209、Bellcore GR 1 221可靠性标准也是一个重要考虑事项。实现DWDM复用/解复用滤波器的技术包括很多种。这里只对比几种流行的技术,主要有薄膜干涉型滤波器、平面波导(AWG)型、光纤光栅型、光纤熔融级联M-Z干涉仪型以及衍射光栅型等。

介质薄膜干涉滤波器是使用最广泛的一种,主要应用在200~400GHz通路间隔的低通道波分复用系统中。这种技术可以提供良好的温度稳定性、通道隔离度和很宽的带宽。主要工作原理是在玻璃衬底上镀膜,多层膜的作用使光产生干涉选频,镀膜的层数越多选择性越好,一般都要镀200层以上。镀膜后的玻璃经过切割、研磨,再与光纤准直器封装在一起。这种技术的不足之处在于要实现通路间隔100GHz以下非常困难,限制了通路数只能在16以下。

平面波导滤波器主要是一种阵列波导光栅,制作原理是在硅材料衬底上镀多层玻璃膜(形成光栅),玻璃的成分必须仔细选定以产生合适的折射率。这些玻璃层按一定形状用光刻、反应离子刻蚀等标准的半导体工艺制备在硅衬底上。同样地,入射光在光栅中产生干涉滤波。这种技术的难点在于制作波导光栅,即控制玻璃膜的厚度、成分与缺欠等。这种元器件的优点在于集成性,通路间隔可以达到100GHz、50GHz的元器件也可以做出来。缺点是温度稳定性不好,插损较大。平面波导滤波器的国外供应商有KYWATA,国内尚无厂商可以制作。

基于光纤的滤波器主要是长周期或短周期的光纤光栅以及熔融M-Z干涉仪型的结构。这些元器件特别是后者可以提供非常窄的频率间隔。最好可以做到2.5GHz(0.04nm),理论上在C频段就可以容纳1 600个通道复用。插损与一致性也非常好。光纤光栅是在光纤中通过紫外光写入后在光纤膜场形成不同折射率周期的一段光纤元器件。长周期光纤光栅还具有宽带滤波的性能,特别适合制作EDFA增益平坦的滤波器。光纤光栅元器件的困难在于温度稳定性,由于光栅的中心波长会随温度而变化,因此实用化的元器件必须解决这个问题。目前国际市场上提供光纤光栅元器件的厂商比较多,主要有JDS UNIPHASE等。国内尚无厂商可以提供。

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