基于复式晶格光子晶体可重构光分插复用器的特性研究

发布时间：2020-11-01 16:42

　　 随着云计算、三网合一、物联网等新的信息技术的发展,各行业对信息传输的需求越来越高,光传送网因其可以提供可靠传输和波长调配能力,其发展前景非常光明。可重构光分插复用器(ROADM)是全光网络中实现动态节点配置的关键器件。它不仅可以从多波长信号中下载特定波长到本地,最关键的是具有动态可重构的能力,促进了光网络智能化的发展。为了充分利用越来越珍贵的带宽资源,信道的波长间隔会越来越小,例如DWDM网络的信道波长间隔只有0.8nm甚至更小,而且每个信道端口在空间分布上也非常紧凑,因此ROADM要更容易集成并且尺寸要足够小,才能够满足光传送网更庞大复杂的网络需求。而基于光子晶体的ROADM,其尺寸小,插入损耗低,易集成。其中,复式晶格的光子晶体相比简单晶格具有更宽的光子带隙和更稳定的性能,研究基于复式晶格光子晶体的ROADM对全光网络的发展具有重要意义。本文首先提出了一种基于复式晶格光子晶体的光分插复用器,该器件采用二维复式正方晶格结构的光子晶体,利用点缺陷的频率选择功能实现特定波长的上/下载功能,通过点缺陷与线缺陷的耦合实现光分插复用。利用Rsoft仿真软件的FullWave模块来分析其性能。结果表明该器件可利用两个点缺陷谐振腔来实现四个波长的分插复用,且插入损耗小,信道隔离度较高。在此基础上提出了一种基于复式晶格光子晶体的可重构光分插复用器,在点缺陷注入液晶,通过电控液晶折射率可调来实现对上/下载波长的重构。仿真结果表明,该器件可以实现1510nm到1570nm波长的重新配置,波长调谐范围达60nm,其上/下载率基本在90%以上,最高可达99.2%。插入损耗较低,均小于0.5dB,信道隔离度较高,器件的信道隔离度数值基本超过20dB。重构时间为ms量级。该ROADM的性能十分优良,在光传送网发展中具有应用价值。
【学位单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.1
【部分图文】：

依照意图来操控波长是否上路或者下路。这样省了网络运营的成本；同时也节约了网络升级和维护管理的时，使用 ROADM 只需通过远程维护系统进行远程操作，维DM 的出现为光传送网的智能化和动态化进程提供了可能性。以及企业研究的热点之一。DM 根据波长的上/下载方式可以分为两大类[9]：一种是由光开ROADM，通过光开关来对波长进行调度；另一种是由可调谐的调谐型 ROADM，先用滤波器将复用信号分离出需要的波长越庞大和繁杂的网络系统，充分利用传输带宽，以后光传送端口的空间分布也更加紧凑。这样制作的 ROADM 尺寸也要繁杂庞大的网络需求。另外 ROADM 的集成化还可以节约器

图 1.2 基于 MZI-FBG 的可调谐 Bi-OADM 原理[12]郑力明、曾思敏提出了一种基于光纤光栅光开关的可重构光分插复直器构成的光开关来实现对光波的上下路控制，如图 1.2 所示。这紧凑，性能较高，制作简单。图 1.3 基于四光纤准直器和介质薄膜滤波片的 ROADM 结构[13]张明、董章龙设计了一种基于介质薄膜和四光纤准直器的新型 ROA

3图 1.3 基于四光纤准直器和介质薄膜滤波片的 ROADM 结构[13]明、董章龙设计了一种基于介质薄膜和四光纤准直器的新型 RO准直器、1 个滤波模块和 2 个反射模块，该器件的输入、下路、侧，如图 1.3 所示。仿真结果表明，光功率损耗仅为 2dB，输出没有发生光谱畸变。模拟在传输速率为 2.5Gb/s、传输距离为 70k于 10-9。
【参考文献】

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本文编号：2865811