全光纤偏振波分复用器
波分复用器详细解释
处理原理
处理性能
光信号处理技术基于光学的非线 性效应和干涉原理，通过改变光 信号的相位、幅度、频率或偏振 态等参数，实现信号的逻辑运算、 调制解调及频率转换等功能。
光信号处理技术的性能指标包括 处理速度、精度和稳定性等。这 些性能指标直接影响波分复用系 统的传输速率、频谱效率和系统 可靠性等方面。
04
数据中心中的应用
总结词
波分复用器在数据中心中用于提高光网络的带宽利用率和传输性能。
详细描述
随着数据中心规模的扩大和业务量的增长，对带宽的需求也在不断增加。波分复用器可以将多个低速率的光信号 复用到一根光纤中，实现高速数据传输，提高了带宽利用率和传输性能。这有助于降低数据中心的运营成本，并 满足不断增长的业务需求。
波分复用器详细解释
目
CONTENCT
录
• 波分复用器概述 • 波分复用器的工作原理 • 波分复用器的关键技术 • 波分复用器的优势与挑战 • 波分复用器的应用案例
01
波分复用器概述
定义与特点
定义
波分复用器是一种将多个不同波长的光信号复用 到同一根光纤中进行传输的设备。
灵活扩展性
可根据需要增加波长数量，实现网络的灵活扩展 。
智能交通系统中的应用
总结词
波分复用器在智能交通系统中用于实现 车联网和交通监控系统的快速数据传输 。
VS
详细描述
智能交通系统中包含大量的车辆和交通监 控设备，需要实现快速、实时的数据传输 。波分复用器可以将多个设备的数据复用 到同一根光纤中进行传输，提高了数据传 输的效率和可靠性。这有助于实现智能交 通系统的智能化管理和安全运行。
03
波分复用器的关键技术
光学滤波技术
01
波分复用器的技术和应用宋金声本文作者宋金声先生电子工业部第2
宋金声 本文作者宋金声先生 电子工业部第 23 研究所高级工程师
一 前言
波分复用器(WDM)是使两个或两个以上波长的光信号在同一根光纤中进行 传输的无源器件 一般应有波长分割复用器和解复用器分置于光纤的两端 日本 称之为合波/分波器 美国有时称之为 WDM Coupler 它们是波分复用系统中的 关键器件
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偏振复用技术提升网络容量方法
偏振复用技术提升网络容量方法一、偏振复用技术概述偏振复用技术是一种在光通信领域广泛应用的技术手段，旨在提升光通信系统的性能。
其核心原理在于利用光的偏振特性，将不同偏振态的光信号加载不同的数据信息，然后在同一光信道中进行传输，从而实现对信道资源的高效利用。
（一）偏振复用技术的基本原理光作为一种电磁波，其电场矢量的振动方向具有特定的偏振特性。
在偏振复用技术中，通常可以将光的偏振态分为水平偏振（H）和垂直偏振（V）两种基本状态，或者其他正交的偏振态组合。
通过专门的光学器件，如偏振分束器等，可以将这两种偏振态的光信号分离并处理。
在发送端，将两路的数据流分别调制到相互正交的偏振态上，然后合并到同一根光纤中进行传输。
在接收端，再利用偏振分束器将两种偏振态的光信号分离出来，并通过相应的解调技术恢复出原始的数据信号。
这种方式相当于在同一物理信道上开辟了两个逻辑信道，从而在不增加光纤等物理资源的情况下，实现了传输容量的翻倍。
（二）偏振复用技术在网络中的应用场景1. 长途骨干网传输在长途骨干网中，数据流量巨大且对传输容量要求极高。
偏振复用技术能够充分利用光纤的带宽资源，大幅提升网络的传输容量，满足海量数据的长距离传输需求。
例如，在跨洋通信等场景中，偏振复用技术可以有效提高光纤的频谱效率，降低单位带宽成本，确保数据在长距离传输过程中的高效性和稳定性。
2. 城域网数据业务承载城域网中汇聚了多种类型的数据业务，如企业数据通信、视频传输等，业务流量呈现多样化和动态变化的特点。
偏振复用技术可以根据不同业务的需求灵活分配信道资源，实现高效的数据承载。
通过动态调整偏振态上的数据分配，可以更好地适应城域网中业务流量的潮汐变化，提高网络资源的利用率，为用户提供更优质的服务体验。
3. 数据中心互联数据中心之间需要进行大量的数据交互，包括虚拟机迁移、数据备份等业务，对网络带宽和延迟要求极为严格。
偏振复用技术可以为数据中心互联提供高带宽、低延迟的通信链路。
波分复用器详细解释
FWDM是众多CWDM原理中的其中一种，并通常称为三端口波分复用器。
2002年， ITU-T建议 G.694.2定义了18个从1270nm到1610nm 的 CWDM标称中心波长，波长间隔为20nm。后来,考虑到无源器件滤波特性 (如复用器)几乎不随温度变化，一般认为无源器件标称中心波长应该对准激 光器35℃时的输出信号波长，因为35℃在整个工作温度范围的中间（激光 器的工作温度范围是-5℃~+70℃）。（也就是说，无源器件标称中心波长应该是*o加 上激光器输出从23℃到35℃的波长漂移值，即*o+0.08nm/℃×(35℃-23℃) = *o+1nm。）为了 解决激光器波长标称温度与实际工作温度不同造成的波长差异问题。ITU则 建议G.694.2波长上移1nm（为1271nm/1291nm/…／1611nm），从而使激 光器波长在实际环境刚好工作在（1270nm/1290nm/…／1610nm）。
CWDM波段：1270~1610nm
1270~1610 1270~1610nm 1270 1290 1310 1330 1350 1370 1390 1410 1430 1450 1470 1490 1510 1530 1550 1570 1590 1610
O波段
E波段
S波段
C波段
L波段
根据光纤的物理特性以及在不同波长处使用光纤放大器的性能，ITU将 1260~1670nm的波长区域划分为6个频谱波段，如下所示 O波段（原始波段，Original Band）:1260~1360nm E波段（扩展波段，Extended Band）：1360~1460nm S波段（短波段，Short Band）：1460~1530nm C波段（常规波段，Conventional Band）：1530~1565nm L波段（长波段，Long Band）：1565~1625nm U波段（超长波段，Ultralong Band）：1625~1670nm 可见光范围 是 380~760nm。 1~380nm的 是紫外线
光纤波分复用器的作用
光纤波分复用器的作用
光纤波分复用器是一种电路元器件，它可将来自多路光纤的模拟或数字信号分
别复用成一条信号。
它是互联网领域中非常重要的仪器，它广泛应用于客户接入网、国际范围内长距离通信传输、网络交换中心等不同的系统应用环境中。
光纤波分复用器的作用是将分布式的光模拟信号或光数字信号进行波分复用，
有效地对多路信号调制格式进行复用。
它可以将一系列原始信号进行多路加工，并将其复用成一条新的信号。
此外，它还可以用于数据传输，可有效地提高传输带宽，改善电路性能，延伸传输距离，以满足不同的网络应用。
借助光纤波分复用器，企业可以实现对接入网的带宽的动态调整，高效率地实
现数据传输，并便于管理、监控和设施的维护。
由于具有无源性、噪声小、抗电磁干扰性强、耐受力大、耗电量小等特点，因此会逐渐替代传统的模拟复用技术，成为互联网应用中重要的一环。
综上所述，光纤波分复用器是互联网应用中一种重要的装备，它可以有效地复
用多路光模拟信号和光数字信号，从而有效降低系统成本，增强系统稳定性，提高系统性能。
可见，光纤波分复用器在互联网应用中起到的作用已经日益突出，未来的发展前景也很广阔。
用于波分复用的全光纤通信技术
用于波分复用的全光纤通信技术随着数据通信技术的快速发展，全光纤通信技术也迎来了蓬勃发展的新时期。
其中，用于波分复用的全光纤通信技术是目前最先进的通信技术之一。
其可以实现高速、大带宽、远距离的光纤通信，扩大了通信的覆盖范围，提升了传输速度和质量，同时也降低了通信成本。
下面我们将来详细介绍全光纤通信技术在波分复用领域的应用。
一、波分复用技术概述波分复用技术是一种基于光传输的多路复用技术，其原理是将多个不同波长的光信号利用波分复用器复用在一根光纤上，通过解复用器实现信号的分离。
它实现了在光纤传输中的高速、高带宽、长距离的通信。
波分复用技术广泛应用于光纤通信、数据中心等领域。
二、全光纤通信技术的发展随着信息交流越来越频繁，传输速率和质量也成为了数据传输的重要指标。
全光纤通信技术的发展与这种需求之间存在密切的关系。
1980年代，全光纤通信技术开始萌芽，但当时光学元件的性能不足，无法实现稳定的波分复用通信。
随着技术的不断发展，高价的光纤通信设备逐渐升级以后，全光纤通信技术逐渐普及。
到了1990年代，全光纤通信技术应用于长距离的带宽传输，并得到了广泛的应用和推广。
三、全光纤通信技术在波分复用领域的应用1.高速传输全光纤通信技术的传输速度非常快，可以用于高速的波分复用通信。
波分复用技术多路复用不同波长的光信号，使得巨量的信息可以在一根光纤里进行传输，从而实现了高速传输的效果。
2.大带宽全光纤通信技术所采用的光纤可以在较短的距离内支持更多的信号传输，从而实现了大带宽的目标。
这种技术可以满足高速传输的需求，并且具有较高的稳定性，有利于实现计算机和网络的高效交互。
3.远距离传输全光纤通信技术可以实现远距离传输，这对于大型网络通信非常有价值。
高速、大带宽数据的远距离传输，完全可以充分利用全光纤通信技术的优势。
4.降低通信成本全光纤通信技术不仅可以提供高速、大带宽、远距离的通信服务，而且可以提供较低的传输成本。
这是因为在光纤通信的结构中，只需要光学元件和纤芯，不需要电子元件，从而减少了设备的负载和设备之间的同时传输，从而降低了通信成本。
波分复用器详细解释
回忆一下分路器的主要作用是什么？ 对同一波长的光功率进行分配。
WDM常见的两种： 1、熔融拉锥型：用拉锥机（含电脑监控系统）进行高 温熔融拉锥两根光纤后达到1310nm与1550nm的波分复 用目的。 2、滤波片式：通过透镜及滤波片进行贴片式的封装后 达到波分复用目的。
3
拉锥型WDM原理
外观与熔融拉锥分路器一样。
32mm
8
FWDM原理
FWDM参数
10
简析DWDM
密集波分复用器（DWDM）—Dense Wavelength Division Multiplexing
DWDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各 载波信道在光纤内同时传输，与通用的单信道系统相比，DWDM不仅极大地提高了网络 系统的通信容量，充分利用了光纤的带宽，而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点， 前景十分光明。
λ1 λ2 λ3 λx λy λz
. . .
复用器
几十公里的一根光纤
分波器
λ1 λ2 λ3
. . .
光信号传输
λx λy λz
链路中间还有一些中继放大器、监控系统等器件用于保证光信号正常传输。
波分复用器 WDM：Wavelength-Division Multiplexing
作用：对不同波长进行合成或分离。
DWDM的信道间隔一般是0.2nm~1.2nm，而CWDM是20 nm。
CWDM和DWDM的主要区别。 1. CWDM载波通道间隔较宽，因此，同一根光纤上只能复用最多18个波长的光波，“粗” 与“密集”称谓的差别就由此而来； 2. CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度 调谐，非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀， 因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。CWDM避开了这一难点，因此大幅降 低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30％。
FTTX (1310-1490-1310)波分复用器
FTTX1310/1490/1310波分复用器用途●FTTH宽带接入设备●HFC有线电视系统●WDM系统设备●光纤放大系统特性●宽工作波段●高可靠性与稳定性●低插入损耗●偏振无关技术参数项目单位指标工作波长nm 1310±25, 1490±10;1310±25插入损耗OLT-COM dB ≤2.0COM -CATV dB ≤1.8 隔离度dB ≥40偏振相关损耗dB ≤0.15方向性dB ≥55回波损耗dB ≥50最大通光功率mw ≥300工作温度︒C -5 ~ +75贮藏温度︒C -40 ~ +85 光纤类型康宁SMF-28 光纤长度M连接器类型请指定封装尺寸mm L:120*80*181. 以上指标不包含连接器；2. 单个连接器损耗小于0.25dB。
模块功能链接图示:图解:模块1,2成对使用,模块1有3个端口,OLT 端口与OLT 链接,CATV 端口与发射机链接,COM 口与干线光纤链接.模块2有3个端口,COM 口与干线光纤链接,CATV 端口与CATV 接收机链接,ONU 端口与ONU 链接.整个链路插入此2模块后每路损耗会增加4dB 左右.订货信息透射波长光纤型号9=Corning SMF-28X=其它 (请指定) 尾纤类型0=250μm 裸光纤5=0.9mm 松套封装尺寸 (mm)C=φ5.5⨯33F=φ5.5⨯36 L=120x80x18X=其它 (请指定)尾纤长度05~99=0.5~9.9m 00＝适配器（模块封装） X=其它 (请指定)连接器类型FP=FC/PC FA=FC/APC SP=SC/PC SA=SC/APC FU=FC/UPC TP=ST/PC TU=ST/UPC X=其它 (请指定) 0=无配置FWDM-FXOLT(1490/1310)CA TV (1310)MODU LE 1OLTCA TVMODUL E 2ONU(1310/1490CATV 接收机 (1310)CA TVCOMONU。
光信息专业实验报告：WDM光波分复用器 (6)
光信息专业实验报告：WDM光波分复用器一．实验目的1：了解WDM光波分复用器的工作原理。
2：认识WDM光波分复用器的基本参数的实际意义，分别测量合波与分波功能，学会测量插入损耗，隔离度和偏振相关损耗。
3：分析测量误差的来源。
二．实验原理1.波分复用技术的概念波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。
通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。
按照通道间隔的不同，WDM 可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。
CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。
CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM 调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。
冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。
由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。
CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM 系统成本只有DWDM的30%。
CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。
在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。
2.WDM的基本原理WDM光波分复用器是使两个或两个以上波长的光信号在同一根光纤中进行传输的无源器件，一般应有分波器和合波器分置于光纤的两端。
光信息专业实验说明：波分复用器
光信息专业实验说明：波分复用器一、实验目的和内容：1.了解波分复用技术和各种波分复用器件的工作原理和制作工艺；2.认识波分复用器的基本技术参数的实际意义，学会测量插入损耗，隔离度，偏振相关损耗等；3.分析测量误差的来源。
二、实验基本原理：波分复用技术（WDM）波分复用技术就是在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，让数据传输速度和容量获得倍增，它能充分利用单模光纤的低损耗区的巨大带宽资源。
在发送端经复用器(亦称合波器) 将不同规定波长的光载波汇合在一起，并耦合到同一根光纤中进行传输；在接收端，经解复用器(亦称分波器)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
图1 波分复用系统图波分复用系统最大的优点是节约光纤。
它将原来需要多对光纤承载的系统复用在一对或一根光纤上传输，大大节约光纤的用量，对于租用光纤的运营商更有吸引力；其次ＷＤＭ系统结合掺铒光纤放大器，大大延长了无电中继的传输距离，减少中继站的数目，节约了建设和运行维护成本；波分复用通道对数据格式是透明的，即与信号速率及电调制方式无关，可以承载多种业务，在现在多业务需求的运营环境下很有竞争力；利用ＷＤＭ技术选路来实现网络交换和恢复，从而可能实现未来透明的、具有高度生存性的光网络。
根据我国实际应用情况，1310/1550nm两波复用扩容系统，980/1550nm、1480/1550nmEDFA 泵浦合波系统，1510/1550nm、1650/1550nm监控信道合波系统的使用都很广泛。
目前多波长波分复用器一般研制的产品都在1550nm区域，这是由于掺铒光纤放大器的需要，也是因为光纤在1550nm区域具有更小的损耗。
一个16路密集波分复用（D WDM）系统的16个光通路的中心频率（或中心波长），信道间隔为100GHz，0.8nm。
为了确保波分复用系统的性能，对波分复用器件提出的基本要求包括：插入损耗小，隔离度大，带内平坦，带外插入损耗变化陡峭，温度稳定性好，复用通路数多，尺寸小等。
波分复用器的作用
波分复用器的作用一、引言波分复用技术是一种将多路信号通过不同波长的光纤进行传输的技术，可以实现光纤网络的高速、大容量传输。
而波分复用器则是实现波分复用技术的重要设备之一。
二、什么是波分复用器波分复用器（Wavelength Division Multiplexer，简称WDM）是一种将多路信号通过不同波长的光纤进行传输的设备。
它可以把多个不同波长的光信号合并到一个光纤中进行传输，也可以将一个光纤中的多个不同波长的光信号拆分成单独的信号输出。
同时，由于每个波长可以携带独立的信息流，在保证带宽利用率和数据传输速度的同时，还可以提高网络容量和可靠性。
三、波分复用器的作用1. 带宽利用率提高在传统通信系统中，每根光纤只能承载一个信道，因此需要铺设大量光缆才能满足通信需求。
而采用波分复用技术后，不同波长之间互相独立，可以在同一根光纤上同时传输多个信道，从而大大提高了光纤的带宽利用率。
2. 提高网络容量由于采用波分复用技术后，每个波长可以携带独立的信息流，因此可以在同一根光纤上传输多个信道，从而提高了网络的容量。
同时，随着科技的不断发展，波分复用器的通道数也在不断增加，从最初的几个通道到现在的数百个通道，进一步提高了网络容量。
3. 数据传输速度提高采用波分复用技术后，每个波长可以携带独立的信息流，在保证带宽利用率和数据传输速度的同时，还可以提高网络容量和可靠性。
因此，在同等条件下，采用波分复用技术比传统通信系统具有更快的数据传输速度。
4. 网络可靠性提高由于采用波分复用技术后，每个波长之间互相独立，在某一个信道出现故障时，并不会影响其他信道的正常运行。
因此，在保证数据传输速度和网络容量的同时，还能够提高网络的可靠性。
四、波分复用器的分类1. 分束式波分复用器（CWDM）分束式波分复用器是一种使用多个窄带滤波器将不同波长的信号分别分离出来的设备。
它通常用于较小规模的网络中，可以支持2-18个通道，适用于短距离传输。
波分复用器(第八章光波分复用技术及关键器件)
阵列波导光栅
1 2 3 4 1 2 3 4 星形耦合器
1
.
..
2
N 输出
AWG: 规则排列的波
导，相邻波导的长度相 差固定值DL
D2neffDL
1 2 3 4
AWG器件实物样品
1010 AWG器件樣品
55 AWG器件樣品
阵 列 波 导 光 栅 (AWG) ， 也 称 作 相 位 阵 列(Phased Array)，是WDM 通信系统中 的关键器件，除了可作为波分复用/解复用 器外, 它还是光互连器件的关键组成部分, 已经成为WDM系统中不可缺少的核心器 件。
WDM系统的基本构成主要有以下两种形式： 双纤单向传输和单纤双向传输。
(1) 双纤单向传输 单向WDM传输：指所有光通路同时在一根光纤上沿 同一方向传送； 由于各信号是通过不同光波长携带 的，彼此之间不会混淆； 在接收端通过光解复用器将不同波 长的信号分开，完成多路光信号传 输的任务。
双纤单向传输
(2) 单纤双向传输
双向WDM传输：指光通路在一根光纤上同时向两个不同的 方向传输。所用波长相互分开，以实现双 向全双工的通信。
1 光发射机1
光接收机 1
…
…
n 光发射机n
1′ 光接收机
复用/解复用器
1…n
光纤 放大器
n＋1… 2n
光接收机 n
复用/解复用器 n＋1
光发射机
1′
…
…
n′ 光接收机
单纤双向WDM传输
射光反射光
折射率
高 低 高 低 高
1,透 2,3 射 光光 纤 2
滤波器 滤1波器2
1,2,3
2,3
3
1
2
光缆终端分线盒的波分复用与光解复用技术
光缆终端分线盒的波分复用与光解复用技术光缆终端分线盒是光通信网络中的一个重要组成部分，用于将光信号从光缆中分配到不同的设备或用户终端。
其中，波分复用和光解复用技术是光缆终端分线盒中常用的技术。
本文将重点介绍光缆终端分线盒的波分复用和光解复用技术及其应用。
波分复用技术是一种多路复用技术，它可以通过在光纤中同时传输多个波长的光信号，从而提高光纤传输容量。
在光缆终端分线盒中，波分复用技术通过将来自多个光纤的多个波长的光信号合并到一个光纤中，然后再将其分发给不同的设备或用户终端。
这样，可以更高效地利用光纤资源，减少光纤的使用量，提高传输带宽。
波分复用技术需要使用Mux（复用器）和Demux（解复用器）来实现。
Mux负责将不同波长的光信号合并到一根光纤中，而Demux则负责将合并后的光信号从一根光纤中提取并分发到不同的设备或用户终端。
光缆终端分线盒中的波分复用器通常使用波导或波纹光纤，这种光纤可以将不同波长的光信号有效地分离开来，从而降低光信号之间的串扰。
通过波分复用技术，光缆终端分线盒可以实现可靠的光信号传输和分发，满足不同设备或用户终端的需求。
例如，在数据中心中，波分复用技术可以将来自不同服务器的光信号合并到一根光纤中，然后分发到不同的交换机或路由器。
这样，可以减少光纤的使用量，简化网络布线，提高数据中心的传输效率。
另一种常用的技术是光解复用技术，它与波分复用技术相反，用于将光信号从一根光纤中提取出来，并将其分配给不同的设备或用户终端。
在光缆终端分线盒中，光解复用技术通过使用解复用器将合并后的光信号从一根光纤中提取并分发出去。
解复用器通常使用分束器或分光器来实现，它们可以将光信号按照不同的波长分离开来，并分发到不同的设备或用户终端。
光解复用技术可以使光缆终端分线盒实现高效的光信号分配和传输。
例如，在光纤到户（FTTH）网络中，光解复用技术可以将来自光交接箱的多个光信号提取出来，并分发给不同的用户终端。
波分复用器
从图中可以看出这种WDM器件有四端，形成一个X型耦合器，即 双光纤四端耦合器。通过设计熔锥区的锥度，控制拉锥速度，使其中一
个波长的光在直通臂有接近100％的输出，而对波长为的光输出接近为
零；使耦合臂对波长为的光有接近100％输出，而对的光输出接近为 零，这样当两个不同波长和的光信号由输入臂端口同时输入该耦合器 时，和的光信号则分别从直通臂和耦合臂输出，因而实现了分波功能。 反之，当直通臂和耦合臂分别有和的光信号输入时，也能将其合并从一
2…λ N的FBG级联起来，如图所示，图中有多个FBG和环形器组成，多
个波长依次通过各个FBG从而把相应的布拉格波长的光反射回来，然 后通过环形器把该波长分离出来。
阵列波导光栅波分复用器
AWG由荷兰代尔夫特理工大学（Delft Univnt Smit、NTT（Nippon Telegraphy and Telephone Corp
封装容易、具有成熟的制造工艺、制造成本低、适合高速 多波道DWDM系统采用
缺点：温度稳定性差、工艺复杂
研究热点：
1. 2. 3. 4.
超小尺寸EDG 频谱平坦化设计 偏振不敏感性 增强刻蚀面反射率设计
多层介质膜滤光片型（MDTFF）波分复用器
多层介质膜滤光片是一种多层高反射膜，膜层数目可多达数十层， 交替由较高折射率 和较低折射率 的两种电介质材料组成，与滤光片基 底和空气相邻的膜层具有较高折射率。 原理：利用几十层不同的介质薄膜组合起来，组成具有特定波长选择特 性的干涉滤波器，就可以实现将不同的波长分离或合并。
基于纳米Si光波导的新型交叠型AWG结构
AWG结构： 至少一条输入波导/输出波导 输入/输出自由传输区（FPR） 阵列波导区域 FPR为罗兰圆结构 AWG需满足的衍射方程：
全光纤滤波器 波分复用器
全光纤滤波器波分复用器
罗小兵; 胡力
【期刊名称】《《电子科技大学学报》》
【年(卷),期】1991(020)002
【摘要】用简化模型分析了单模光纤横向耦合的波谱特性。
在自行设计、筹建的研制和测试系统上研制出高性能的全光纤滤波器和波分复用器。
1.3/1.55μm 波分复用器主要指标:波长隔离度分别优于20 dB 和25 dB,插损小于0.5 dB。
实用化的带通滤波器工作波长为1.3μm,带宽小于80nm,插损小于1 dB。
【总页数】7页(P204-210)
【作者】罗小兵; 胡力
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.光纤-薄膜型粗波分复用器件制备技术研究 [J], 徐进;陈抱雪;周建忠
2.光波分复用器件和光学梳状滤波器理论及最新进展 [J], 邵永红;姜耀丽;钱龙生
3.可调谐双芯光子晶体光纤波分复用器设计 [J], 汪徐德;周正;窦德召;李素文
4.光通信技术讲座--(四):光滤波器和波分解复用器 [J], 原荣
5.基于三芯光纤的波分解复用器的研究 [J], 解清明;季敏宁;毛艳萍;刘珍
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波分复用器
CWDM系统的优点
CWDM的最重要的优点是设备成本低。具体情况前面已经介绍过了。
DWDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时 传输。
与通用的单信道系统相比，密集 WDM （DWDM）不仅极大地提高了络系统的通信容量，充分利用了光纤的带 宽，而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点，特别是它可以直接接入多种业务更使得它的应用前景十分光明。
由于CWDM系统的波长间隔宽，对激光器的技术指标要求较低。由于波长间隔达到20nm，所以系统的最大波长 偏移可达－6.5℃～+6.5℃，激光器的发射波长精度可放宽到±3nm，而且在工作温度范围（－5℃～70℃）内， 温度变化导致的波长漂移仍然在容许范围内，激光器无需温度控制机制，所以激光器的结构大大简化，成品率提 高。
波分复用器
将不同波长光信号分开的器械
01 种类
03 参数
目录
02 特点
WDM是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将 各个不同波长的光信号分开的通信技术。波分复用器采用的就是这个技术。
种类
Байду номын сангаас
CWDM
WDM
光波复用器--波长选择性器件光纤波分
l1
2
耦合率C
定向耦合器传输矩阵
l2
干涉臂传输矩阵
光交错复用器上 下载复用器 OADM
3
out
4
f1 f 3 ……
1C j C j C 1C
0expe(xpjk(0njl1k0)nl20)
f 2 f4 ……
只有端口1输入，电场强度为E1,那么输出端口3、4与其关系：
E E 3 4 1 j C C 1 j C C 光波 复 0 e 用器-e -x 波 长j选x 0 p k 择n j性1 0 ) 器p k n ( 件l2 0 光)纤 ( l 1 j C C 1 j C C 0 E 1
f c 2nl
f
光波复用器--波长选择性器件光纤 波分
F-P复用器的选频作用到底有多少载波数能滤出来？显然其自由 光谱区必须大于信道复用信号的载波频谱总宽度。入射光波光谱 宽度小于谐振频率间隔（自由谱域）。
F-P支持的载波数目N：
N=F/6.4
F R
1 R
精细常数F由反射率决定，光纤
类的F-P腔虽可以做到数百，但
（一般滤波器以外的特性参量：自由光谱区，精细度）
t1 r1 等效结构
内表面镀高反膜 Ai
形成腔体
M1
r2 t2
… A4 A3 A2 A1
L
A2= r1·r1 ·Ai ·t1 ·t2
M2 A1= Ai ·t1 ·t2
相邻光束的幅度相差系数 A1/A2 = r1 r2
相位差 功率传输系数
k2 l 4 n/ l0 4 n/l cf
光纤
小自由谱域
光纤
光纤
光纤
中自由谱域
光纤
光纤
光纤
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全光纤偏振波分复用器
陈华上海大学光纤研究所引言：全光纤型偏振分束器是以熔融拉锥技术制成的一种特殊的耦合器。
通过这一器件,能将构成基模的两个正交偏振模分离(分束),可以认为它是一个纤维型的Wollaston棱镜。
他在相干通信、高级光纤传感系统和光纤测量技术方面均有广阔的应用前景。
本文先对偏振分束器的结构及原理进行了描述与分析,进而通过对偏振分束器的偏振谱的测定与分析,最终我们发现,偏振分束器在一个较宽的波长范围内是一个极好的全光纤型偏振波分复用器。
原理：熔锥型光纤偏振分束器是以熔融拉锥的方法将两根局部裸露的光纤进行熔烧拉制所制成的熔锥型器件,该器件的结构可以用图1所示的结构来表示。
其中, P1、P2分别为输入端的光功率,P3、P4分别表示输出端的光功率。
熔锥型光纤偏振分束器耦合段的横截面为哑铃状如图2所示。
图1 偏振分束器的外形结构
图2 偏振分束器的横断面
其几何形状由2ρx和2ρy来描述。
(1)
其中
n=1.46 石英；n0=1 空气
假定偏振分束器拉细了的哑铃状耦合段中ρx=2ρy=10μm,当λ=1.3μm,其V值记作V(1.3),结果如下：
V(1.3)≈26
这样大的V值当然已不满足单模条件,这表明在拉细了的耦合段已不能区分原有的芯子和包层,因此可以说熔锥型器件是一种包层模器件。
进而考虑两个最低阶模：LP01和LP11,他们对应的传播参数为β01和β11。
由于原始的单模光纤不可能绝对圆对称,因此他们的偏振分量；。
偏振分量的功率写作, (或y)
Ci为偏振模的耦合系数
当耦合器有足够长度时,在经整数N次耦合振荡后,在某一波长λ0,有可能出现如下的情况：
(2)
即两个偏振分量恰好差了π/2。
在这种情况下则有：；
这就是说,对某一波长λ0,当两个偏振分量恰好产生π/2的相位差时,可达到最大的偏振消光比。
从而可以实现在λ0处的偏振分束。
进而我们可以推导出上述所需整数耦合振荡次数N的数学表达式：
(3)
将λ0=1.3μm的有关数值代入,得到耦合振荡次数N：
N(1.3) ≈37
再进一步可以推导出实现偏振分束所要求的耦合长度L。
经推导,最后获得下式(4)器件耦合长度：
(4)
将λ0=1.3μm的有关数值代入式(4),可得到耦合长度L：
L(1.3) ≈9mm
当然实际器件的长度,还应包括与此数值相当的锥度区长度。
实验：
1、制备
根据上述理论分析,采用熔融拉锥的方法完全可以制成实用化的偏振波分复用器。
本实验采用单色以分光光源作为注入监控光,以氢-氧焰为加热源进行熔融拉锥,整个过程通过计算机自动控制。
图3为器件拉制过程中耦合功率与拉伸长度之间的关系曲线。
在整个拉伸过程中,注入光功率的变化呈正弦振荡,且功率变化的速度随着拉伸长度的增加而越来越变快。
2、偏振谱的测定
对于全光纤偏振分束器的光谱测定与分析应该从两种状态进行测定,即以非偏振状态注入和偏振状态注入两种不同情况下,对器件的输出谱特性进行测定和分析。
对全光纤偏振分束器的应用,通常情况下人们是以非偏振状态注入,利用该器件可将构成单模的两个正交偏振模分离开来这一特性。
我们在对偏振分束器性能测定时,不仅对它在非偏振状态下的偏振特性进行测定外,主要以偏振注入的情况下,对该器件的输出偏振特性进行测量和研究,进而得出,偏振分束器除了可以被用作分束以外,还可以被用作为一种偏振波分复用器。
实验中,我们用白光经单色仪分光作为注入测量用光源,因此,波长测量范围可以从600nm-1600nm。
当某一个偏振光被注入到光纤偏振分束器时,这时偏振分束器则作为检偏器,通过调节起偏器的注入偏振光轴(00,900),我们可以获得相应的偏振输出谱的实验曲线。
图4(a)、图4(b)即是光纤偏振分束器在两个不同偏振注入状态的情况下器件的光谱特性。
从中可以看出,在从1200-1600nm相当宽的波段内,光纤偏振分束器表现出相当有规律的周期性波动,且刚好可以被认为是一个复用波长间隔约40nm的偏振波分复用器；从中我们还可以看出,在这个相当宽的波长范围内光功率的响应是呈正弦振荡,且波长隔离度大于20dB。
如果能将该器件和单模光纤窄复用波长间隔的波分复用器结合起来,这必将进一步成倍的提高和扩大信息容量。
结论：各种波分复用器都是以熔锥技术为基础而发展起来的,波分复用器目前主要用于提高单模光纤通信系统的信息容量,以及高精度的光纤传感系统中,它所起的作用只是将不同波长的光进行合束或分束,如果两个偏振态通过保偏光纤来控制,那么不同波长的偏振模式的合束则可以通过偏振波分复用器来实现。
实验结果表明,该器件完全可以被用作偏振波分复用器,从而将信息容量进一步成倍地增加。
图3 拉伸长度与功率变化
图4(a) 偏振注入0度时,两个输出端的光谱相应
图4(b) 偏振注入90度时,两个输出端的光谱相应
参考文献
[1] 魏道平等熔锥型光纤偏振分束器的一种新型制作方法铁道学报Vol. 21 No. 1 1999。