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具體介紹波分復用/解復用器區(qū)別

全面解讀波分復用/解復用器區(qū)別

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Description

在FDM系統(tǒng)中，波分復用器 用于發(fā)射端將多個波長的信號復合在一起并注入傳輸光纖中，而波分解復用器則用于在接收端將多路復用的光信號按波長分開分別送到不同的接收器上，波分復用/解復用器可以分成兩大類，即有源（主動）和無源（被動）型，我們這里只介紹被動型的器件，它按照工作原理有分成三類，最簡單的一種波分復用器基于角度散射元件，例如棱鏡和衍射光柵，另兩種波分復用器為光濾波器和波分復用定向耦合器。從原理上講，一個波分解復用器反射過來用即為波分復用器，但應該注意的是在FDM系統(tǒng)中對它們的要求不一樣，波分解復用器嚴格要求波長的選擇性，而復用器不一定要求波長選擇性，因為它的作用只是將多路信號復合在一起。
波分復用器原理bffyq 1
圖7.4給出了一個光柵型的波分復用器的原理，多波長的信號入射到一個反射光柵上，光柵對不同波長的光衍射角度不一樣，利用一個透鏡，可以將不同波長的信號聚焦到不同的光纖內(nèi)，從而實現(xiàn)波分復用功能，這種結(jié)構(gòu)的器件以及不在硅或LiNbO,平板波導上實現(xiàn)集成化。
   光濾波器型的波分復用/解復用器基本光學干涉的原理，介質(zhì)薄膜干涉濾光比、F-P干涉儀器、馬赫（M-Z）干涉儀都可用與此目的。圖7.5給出了由三個M-Z干涉儀構(gòu)成的四波分復用器，通過M-Z干涉儀兩個臂長的差而改變與波長相關(guān)的相位移，從而使兩個來自入射端的不同波長信號同時耦合到一個輸出端上。這種形式的波分復用器波長間隔可以做到很小，并且可以實現(xiàn)單片集成，在FDM系統(tǒng)中很具有吸引力，已被成功地用在系統(tǒng)實驗中，1987年報道了一個采用硅波導技術(shù)制成的信道間隔為5GHz的八信道波分復用器，1990年這種形式的復用器，信道輸目增加到128個。
如果在用波導式定向耦合器或光纖耦合器替代M-Z干涉儀，也可以實現(xiàn)信號的復用功能，尤其是在采用光纖耦合器后，可以避免波導與光纖的耦合損耗，但是這種復用器信道間隔通常要求較寬（>10nm）,所以只適合WDM系統(tǒng)而不能用在密集FDM系統(tǒng)中。
 從系統(tǒng)設計的觀點來說，波分復用/解復用器應該是集成化的，更希望具有帶波分復用/解復用器的單片集成多波長發(fā)射機和接收機。事實上早在1981年就已經(jīng)實現(xiàn)了雙波長（間隔>100nm）集成光發(fā)射機和接收機，1987~1991年間，利用InP作為襯底的光電混合集成電路技術(shù)，研制成功了工作波長為1.55mm,，信道間隔小至幾nm的多波長單片集成光發(fā)射機和接收機。在其中一個器件中，采用四個量子阱激光器，每一個激光器具有獨立可調(diào)諧的不拉格光柵、在其中一個器件中，四路信號有無源波導進行耦合，在單片光電集成塊中還有一個光放大器對復用后的多路光信號進行放大以增強輸出功率。
 波分復用器的性能主要由它對每一路信號的插入損耗來平均價，波分解復用器除了要求對每一路信號的插入損耗較小外，更主要的是信道隔離度，如果某一信道包含有由其它信道泄漏而來的光信號，剛要引起信道串擾，一般來說，串擾總是存在的，尤其是在密集FDM系統(tǒng)中串擾更為嚴重，如果波分解復用器的信道串擾小于-20db,側(cè)可以認為已滿足系統(tǒng)性能。
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