05-波分复用器

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原理——分类 3.光纤光栅 是利用光纤制造中的缺陷，用紫外光照射，使得光纤纤芯折射率分布呈 周期性变化，在满足布拉格光栅条件的波长上全反射，而其余波长通过的是一种全光纤 陷波滤波器。光纤布拉格光栅制作方法一般分为干涉法相位掩膜板法及逐点写入法。
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种类首页
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原理——分类
图中给出了一种利用多层膜制成的滤光器，这是一种波导型分波滤光器。 其结构是一直线形单模波导的中间开一斜槽，且在其中插入一多层膜滤光器。 当1.55um的光进入时可通过该滤光器继续前进，而当1.3um的光进入时则被该 滤光器反射，沿另一斜置的多模波导被分离出来。这种结构可用来作为分波 器，但若反向使用时却不能做合波器用，这是因为多模一侧损耗大的缘故。
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原理——分类
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光合波器和光分波器的类型
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原理——分类
P
P1
P2
0
1 2
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熔锥光纤型波分复用器结构和2020特/10/1性9
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原理——分类
1 2 3
1+ 2+ 3
光纤
透镜
光栅
衍射光栅型波分复用器结构示意图
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原理——分类
光纤
1 2 3
1+ 2+ 3
棒透镜
光栅
采用棒透镜的光栅型WDM
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原理——分类
多层电介质干涉膜型合波分波器，是把具有接近λ /2或者λ /4光学厚度 的高折射率电介质膜和低折射率电介质膜交替重塑形成薄膜，于是对于特 定波长表现出较强的选择性。这种波长选择性主要依赖于电介质膜的层数、 膜的厚度、膜的材料等。
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原理——分类
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种类——概述
WDM 器件
色散元件
棱镜
光栅
干涉元件
光耦合器
全光纤型
超窄带滤波器 （密集型）
（熔融拉锥方法）
带通滤波器 截止型滤波器 限波滤波器 偏振无关器件 偏振相关器件
传统光栅 光纤光栅 波导阵列光栅
Grating
AWG
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种类——概述
LWDM：Laser Welding Wavelength Division Multiplexer 干涉模型激光焊接波分复用器
Single pigtail
1550nm
C
P
980nm 1550nm
In Out sleeve tube
R-spacer
T-spacer center tube
sleeve tube
horizontal
washer
从结构上看，IWDM与LWDM波分复用基本原理一致，外壳封装为GS 加了一个Isolator隔离器，这样可减少Amplifier上器件数目
IWDM： Isolator Wavelength Division Multiplexer 隔离器型激光焊接波分复用器
DWDM：Dense WDM 密集波分复用（通道间隔小于 100GHz）
CWDM：Coarse WDM GS WDM：原理与LWDM相同，只 是封装方式不一致
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种类——LWDM
1.光栅型 是近年发展起来的，常用来制作波分复用器的主要分光元件。原理：入射光射到 光栅表面，不同波长的衍射角不同，就可以使不同的光送到不同的光纤中去。器 件更紧凑、小巧，具有良好的温度特性，可满足工程需要。
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原理——分类
2.波导阵列光栅型 下图是一种波导阵列光栅型波分复用器件，它由输入、输出波导、空间耦合器和波导阵列 光栅构成。 原理：空间耦合器的作用是将各种波长的输入信号，通过空间耦合器进入阵列波导输入 端，由于阵列波导是由若干条其光程差为(Ln) / 2的波导构成，根据衍射理论，在波导阵列光 栅输出端，按波长长短顺序排列输出，并通过空间耦合器传输到相应的输出波导端口，达到 分波的目的。
为λ的光将不被反射， 这意味着这个光通过， 所有其他的光将被反射， 这就是滤波。
透镜
1，2，3，4，5
2 4
透 镜 1 透 镜 3 透 镜 5
光 纤输 出
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种类——多层介质薄膜
利用这种特性， 在基底上镀多层介质膜。 多层结构增强了效果， 使 滤波特性接近理想状态。 这个技术在光学中已应用多年， 一个最流行的
波分复用和解波分复用器 学习剪辑
张植俊 magogo@163.com
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目录
原理 种类 参数指标 工艺
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原理首页
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原理——概述
波分复用技术是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时 传输多个不同波长的光载波 的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若 干个波段，每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。这 样大大提高了单模光纤的带宽利用
光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光无源器件。光波分复用
器件的一个端口，作为器件的输出/输入端，N个端口作为器件的输入/输
出端。
P0(0#端口)
1P1端口 2P2端口
nPn端口
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原理——结构示例：ＩＷＤＭ结构示意图
Dual fiber
C-lens
980nm in
filter Dual stage core spring
由于滤波片只允许通过 4附近的波长，其余光波 长信号被反射，因此从上述可知WDM可以实现信 号的和波，反过来用则为分波器，此器件即为波 分复用器WDM
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种类——多层介质薄膜
这种器件依赖于从薄层束反射的许多光波之间的干涉效应， 如图所示。 如果每层的厚度是λ ／4， 那么， 当入射角等于零即垂直入射时， 波长为λ的光在通过每层后得到相位位移π/2。 因此， 反射波与入射波相位相反， 它们将成相消性干涉， 也就是相互抵消。换句话说， 波长
Ring 环形垫圈
A-Lens（ Aspheric Lens） 1/4自聚焦透镜
centerpiece sleeve 中心件套管 A-Lens 1/4自聚焦非球面透镜
Filter With Spacer 滤波片组件（带垫片）
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种类——LWDM
输入 1、 2、 3 波长信道
输入 4波长信道
输出经滤波器反射的 1 、 2、 3 波长信道 和透镜聚焦的 4波长信 道
采用电子射束蒸镀方法，可将SiO2（低折射率材料， n=1.46）和 TiO2（高折射率材料，n＝ 2.3）积层 20～40层，
实现带通滤波器（BPF）、长波长带通滤波器（LWPF）、短
波长带通滤波器(SWPF)等各种滤波特性。
这种带通滤波器的实际结构如图所示。
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原理——分类