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交错滤波器的实现方案

作　者: 韦芙芽
导　师: 秦子雄
学　校: 广西师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: Interleaver 奇偶交错滤波器实现方案阵列波导光栅（AWG） 3dB耦合器滤波技术 Resonator 系统扩容高隔离度信道间隔
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

通信从来就是人们的需求之一。随着社会的发展，人们对通信的质量，速度和容量等要求越来越高。超密集波分复用技术（DWDM）是人们用来为系统扩容的有效手段。光滤波技术是DWDM系统的关键技术之一。目前主要滤波技术有薄膜干涉滤波器、阵列波导光栅（AWG）和光纤布拉格光栅（FBG）。然而对于信道间隔少于100GHz的系统，这些可行的技术变得难以实现。为了解决这些问题，同时不增加系统的复杂性和成本，人们提出了一种全新的器件——交错器（Interleaver）。目前有个观点认为Interleaver 只不过一种权宜之计；而我们则认为：尽管各种滤波技术在不断前进，然而Interleaver技术同样也不断改进，并且因为Interleaver有突出的优点，如实用性，设计弹性等等，它会在将来的光纤通信系统中占有一席之地。虽然目前实现奇偶交错滤波器的方案很多，但是各有其有缺点，并且不是很完善。因此还没有哪种方案占有明显优势。本文先深入分析目前实现奇偶交错器基本方案、一些举有代表性改进方案，然后对比它们的优缺点。再分析奇偶交错滤波器目前达到的水平以及尚待解决的问题。最后提出一种可行的实现Interleaver方案，介绍它的工作原理，分析其特性，并给出计算机模拟出结果。该方案是用3dB耦合器与两个法布里-珀罗腔（F-P Resonator）组合来实现奇偶交错滤波功能。其关键之处是设计合适的光纤光栅，并且选择恰当3dB耦合器的耦合区到两个法布里-珀罗腔之间的光纤长度差、两个法布里-珀罗腔的腔距等参数。本文第二章先介绍光纤光栅的分类及其应用，然后用耦合模理论和传输矩阵理论深入分析光纤光栅的特性，再介绍光纤光栅的制备方法。第三章中设计的合适的光纤光栅运用到奇偶交错滤波器的设计方案中，使得器件具有宽平顶的带通形状（>60%），高隔离度，中心波长符合ITU-T波长等。

全文目录

第一章绪论  5-7
  1.1 光纤通信发展概述  5
  1.2 波分复用系统中的光滤波技术  5-6
  1.3 本文主要内容  6-7
第二章光纤光栅理论及其制作  7-25
  2.1 引言  7
  2.2 概念、分类与应用  7-8
  2.3 光纤光栅的理论分析  8-15
    2.3.1 光在光纤中的传播  8-9
    2.3.2耦合模理论  9-13
    2.3.3传输矩阵分析法  13-15
  2.4 主要几类光纤光栅的分析  15-22
    2.4.1 相移光栅和取样光栅  15-19
    2.4.2 变迹光栅和啁啾光栅  19-22
  2.5 光纤光栅制作方法  22-25
    2.5.1 光敏光纤的制备  22
    2.5.2 成栅的光源  22
    2.5.3 光纤光栅的写入方法  22-25
第三章交错涉世波技术  25-44
  3.1 引言  25
  3.2 基础理论  25-26
  3.3 实现Interleaver的基本方案  26-33
    3.3.1 光纤熔锥非平衡M-Z干涉仪型  26-28
    3.3.2 双折射晶体型  28-29
    3.3.3 MGTI 型  29-31
    3.3.4 阵列波导光栅(AWG)型  31-32
    3.3.5 光纤光栅(FBG)型  32-33
  3.4 对比五种基本类型Interleaver 的优缺点  33
  3.5 具有代表性的改进方案和发展现状  33-39
    3.5.1 改进方案  33-38
    3.5.2 交错滤波器发展现状  38-39
  3.6 3dB耦合器与光纤光栅法布里-珀罗腔方案  39-44
全文总结  44
参考文献  44-47

交错滤波器的实现方案

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