基于鈮酸鋰波導(dǎo)的電光調(diào)諧ROADM設(shè)計.pdf

1、具有動態(tài)配置能力的可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)是光網(wǎng)絡(luò)由現(xiàn)行的波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)向全光網(wǎng)絡(luò)演進過程中不可或缺的關(guān)鍵節(jié)點器件，是光網(wǎng)絡(luò)“智能”實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，它不僅能夠像傳統(tǒng)的非重構(gòu)光分插復(fù)用器(OADM)那樣，可以從多波長線路信號中提取特定波長到本地，以及將本地波長插入到線路中去，而且可以動態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)點的上下話路波長，從而實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)重構(gòu)，大大加快光網(wǎng)絡(luò)透明化和智能化進程。 現(xiàn)行的ROADM技術(shù)大多基于分立光學(xué)器件，成

2、本高、可靠性差，不利于集成化，此外由于調(diào)諧手段的限制，在超高速網(wǎng)中應(yīng)用時存在響應(yīng)速度偏慢的問題。為適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)對ROADM器件的要求，本論文提出一種新穎的電光調(diào)諧的可重構(gòu)光分插復(fù)用器。該器件采用鈦擴散鈮酸鋰波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其光路部分由偏振轉(zhuǎn)換部分(PCS)和兩個偏振分束器(PBS)組成，其中PCS由多個偏振轉(zhuǎn)換單元(PCU)與多個波長調(diào)諧單元(WTU)交替排列在波導(dǎo)上構(gòu)成。器件采用電光光柵實現(xiàn)偏振轉(zhuǎn)換，同時以電光效應(yīng)實現(xiàn)波長調(diào)諧。 本論

3、文從波導(dǎo)光學(xué)、光電子學(xué)以及模式耦合理論等基本原理出發(fā)，推導(dǎo)出器件的各部分參數(shù)對器件性能的影響。在此基礎(chǔ)上，對器件的物理和幾何參數(shù)進行計算，設(shè)計出了器件中使用的鈦擴散鈮酸鋰波導(dǎo)的制備參數(shù)、PBS的波導(dǎo)參數(shù)、PCS中各波導(dǎo)參數(shù)、PCU及WTU的電極結(jié)構(gòu)以及所施加電壓等。最后，本論文還對各PCU中的電壓分布進行了多種改進，以適應(yīng)對ROADM的通帶寬度、旁瓣抑制等各項指標(biāo)要求。并且本論文還給出了幾種較為簡化的備選設(shè)計方案，適用于對可重構(gòu)性要求較