基于硅基液晶处理芯片的1XN端口波长选择开关的研究

发布时间：2017-04-08 12:09

  本文关键词：基于硅基液晶处理芯片的1XN端口波长选择开关的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：能够通过软件进行远程控制的光交叉连接器(OXC)和可重构光分插复用器(ROADM)作为未来全光通信网络发展所必需的关键基础性设备,具有极其重要的研究价值和广阔的国际市场需求,受到了国际范围内各研究机构以及器件与设备供应商的广泛关注。波长选择开关(WSS)是目前第3代ROADM的核心器件。本文针对现有WSS存在的光学系统复杂、系统插损与端口串扰大,以及端口数和通道数有限等不足,提出一种可软件远程控制的具有通带调谐灵活性的基于硅基液晶处理芯片(LCoS)的1 ×N高端口数WSS。本论文利用标量衍射理论建立了LCoS平面光栅衍射模型,分析了1级衍射光束的衍射方向和衍射效率与所加载LCoS相位全息图的光栅常数、光栅取向和相位阶数的变化规律。在此基础上,我们将LCoS处理芯片应用于1×N端口WSS系统中,利用精细独到的2f光学系统设计方案,结合专用色散元件、高精度光纤端口阵列等核心光学部件的创新与制备,实现了一种结构科学合理的1×32端口WSS设备原理性样机。实验结果表明：在光通信C波段,从样机公共端口输入的密集波分复用信号(DWDM)中的一个或一组波长可灵活切换至32个端口中任一端口输出,并且具有通道带宽和通道间隔任意可调等特性。在100GHz标准信道间隔下,32个端口的插入损耗表现为：1-20端口的插损5-9dB,21-26端口的插损6-15dB,27-32端口的插损7-25dB；各端口中各波长串扰为-15dB至-30dB；在100GHz标准信道间隔下的各波长信道3dB带宽均为～40 GHz,且最小通道间隔50GHz。这一工作为下一阶段开展M×N端口波长选择开关研究奠定了坚实的基础。
【关键词】：波长选择开关 硅基液晶处理芯片 光栅衍射 可重构波分复用器 光交叉连接器
【学位授予单位】：中央民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 前言11-12
• 1.2 液晶空间光调制器的概述12-14
• 1.3 波长选择开关的国内外研究进展14-16
• 1.4 论文的主要研究内容16-17
• 第2章 波长选择开关系统中的核心器件17-27
• 2.1 光纤耦合微透镜准直阵列设计17-19
• 2.2 衍射光栅19-22
• 2.2.1 闪耀光栅20-21
• 2.2.2 透射式相位衍射光栅21-22
• 2.3 硅基液晶LCoS的结构和工作原理22-26
• 2.3.1 LCoS的结构和制作工艺23-25
• 2.3.2 LCoS的工作原理25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 硅基液晶处理器芯片(LCoS)的衍射特性27-35
• 3.1 LCoS平面光栅理论模型27-30
• 3.2 LCoS平面光栅衍射特性测试30-33
• 3.2.1 LCoS偏振及相位调制30-31
• 3.2.2 LCoS衍射方向的调控31-33
• 3.3 LCoS平面光栅的衍射损耗33
• 3.4 本章小结33-35
• 第4章 基于LCoS的1×N端口波长选择开关(WSS)35-47
• 4.1 1×N端口WSS系统的设计与搭建35-37
• 4.2 WSS系统的控制37-39
• 4.3 WSS系统的性能测定39-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 论文总结与研究展望47-49
• 5.1 论文总结47-48
• 5.2 未来工作及展望48-49
• 参考文献49-53
• 致谢53-55
• 攻读学位期间发表的学术论文目录55
• 参与项目55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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3 张洪鑫;张健;吴丽莹;;泰曼-格林干涉仪测量液晶空间光调制器的相位调制特性[J];中国激光;2008年09期

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5 徐展斌;应朝福;林培秋;王辉;;纯相位液晶空间光调制器相位调制特性的优化[J];浙江师范大学学报(自然科学版);2009年02期

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本文编号：292823