集成可调谐滤波器的光开关器件技术研究 被引量：1

1

作者 胡荻 肖清明 郑洁 《光通信研究》 北大核心 2024年第6期90-96,共7页

【目的】在可重构光分插复用器(ROADM)下行传输中,可调谐光滤波器(TOF)是在一定光带宽范围内动态选择波长通过的滤波器,通过对波长选择开关(WSS)或多播切换开关(MCS)输出端口进行波长选择滤波筛选并对光强进行衰减均衡,使得ROADM各个输... 【目的】在可重构光分插复用器(ROADM)下行传输中,可调谐光滤波器(TOF)是在一定光带宽范围内动态选择波长通过的滤波器,通过对波长选择开关(WSS)或多播切换开关(MCS)输出端口进行波长选择滤波筛选并对光强进行衰减均衡,使得ROADM各个输出端口光强一致。MCS基于光开关(OSW)原理,通过同时切换多个输入通道将数据传输到一个或多个输出端口,对多播数据实现快速、准确和可靠地传输。当前大多数MCS需要与TOF阵列一同工作,以避免意外信道,同时确保在MCS之后进入接收器的功率不会饱和或严重串扰。目前大多数TOF阵列尺寸较大,很难与MCS集成,影响了无色无方向性无竞争性(CDC)-ROADM的实现。为了降低ROADM下行传输系统的实现难度,需要解决模块体积臃肿的问题。因此,文章设计了一种集成TOF功能的OSW器件,减小了MCS模块的体积并优化了结构。【方法】文章将TOF的功能集成到MCS模块中,设计了同时能实现光通道选择和光波长选择功能的器件。由于微机电系统(MEMS)可以分别实现OSW和TOF的功能,且MEMS器件相对容易实现,兼具调谐速度快、可调谐范围宽和体积小等优点,因此文章基于现有MEMS OSW和TOF方案设计了一种兼具二者功能的新器件。该器件基于MEMS技术,配以多芯准直器,使得器件的X和Y轴分别实现OSW和TOF功能,且功能间互相独立,干扰较小。文章介绍了此器件的基本原理和光学结构,并在此基础上进行了光学设计和仿真验证。【结果】仿真结果表明,该器件具有良好的光学性能,可以满足MCS器件的使用需求。【结论】文章所提采用TOF-OSW器件的MCS模块相当于在其中集成了TOF的功能,因此省去了原本TOF的成本和空间,降低了成本并减少了占用空间及降低了系统复杂度,因此TOF-OSW器件有着广阔的应用前景及实际需求,也能更好地满足ROADM系统对实现CDC功能的需求。 展开更多

关键词 微机电系统 光开关 可调谐光滤波器

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一维光子晶体波长可调谐滤波器 被引量：5

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作者 于海霞 何晓东 +2 位作者 谢东华 佟传平 冯金顺 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期46-48,共3页

介绍了一种将液晶作为缺陷引入到一维光子晶体结构中,实现波长可调谐的滤波器。通过对光子晶体的滤波特性的分析清晰地说明这种光可调谐滤波器的原理和可行性。同时选用手征近晶型液晶,利用电压对这种液晶折射率的调制快于向列液晶的特... 介绍了一种将液晶作为缺陷引入到一维光子晶体结构中,实现波长可调谐的滤波器。通过对光子晶体的滤波特性的分析清晰地说明这种光可调谐滤波器的原理和可行性。同时选用手征近晶型液晶,利用电压对这种液晶折射率的调制快于向列液晶的特性,得到符合现在光通信网要求的体积小、阻带区对透光抑制力强、损耗低和开关速度快的可调滤波器。最后,对滤波结构中的重要参数进行了探讨。 展开更多

关键词 光子晶体 液晶 光可调谐滤波器

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一种梯形干涉链可调谐光滤波器的设计与研究 被引量：9

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作者 潘炜 张晓霞 +3 位作者 罗斌 邹喜华 王梦遥 张伟利 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期627-632,共6页

结合Mach-Zehnder干涉原理和多模干涉(MMI)耦合器的散射矩阵,从理论上推导出梯形干涉链可调谐光滤波器(LTOF)输出光场的表达式,采用优化算法搜索出不同级联级数下MMI耦合器的最佳分光比,并分析了衍射阶数和电极长度对LTOF调谐输出性能... 结合Mach-Zehnder干涉原理和多模干涉(MMI)耦合器的散射矩阵,从理论上推导出梯形干涉链可调谐光滤波器(LTOF)输出光场的表达式,采用优化算法搜索出不同级联级数下MMI耦合器的最佳分光比,并分析了衍射阶数和电极长度对LTOF调谐输出性能的制约关系。结果表明,对应最大峰值功率,存在随级联级数增加而增大的最佳分光比;增加级联级数会导致峰值功率和3 dB带宽减小,峰值隔离度增大;电极长度为原电极的1.4倍时,可实现LTOF连续双向宽调谐的功能。通过比较,验证了理论模型及分析方法的正确性。 展开更多

关键词 导波光学 可调谐光滤波器 梯形干涉链结构 分光比 连续调谐

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基于空气缺陷的光子晶体可调谐滤波器 被引量：9

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作者 温建华 张杨 +3 位作者 杨毅彪 邓霄 费宏明 陈智辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期154-161,共8页

采用传输矩阵法分别模拟了缺陷层厚度、入射角度和膜厚微扰的变化对含空气缺陷的一维光子晶体滤波特性的影响.研究表明:对于空气厚度可调结构,在考虑色散的情况下,空气厚度每增加2nm透射波长相应向长波方向移动约2nm,二者基本呈1∶1的... 采用传输矩阵法分别模拟了缺陷层厚度、入射角度和膜厚微扰的变化对含空气缺陷的一维光子晶体滤波特性的影响.研究表明:对于空气厚度可调结构,在考虑色散的情况下,空气厚度每增加2nm透射波长相应向长波方向移动约2nm,二者基本呈1∶1的线性关系;对于入射角度可调结构,与正入射相比较,入射角度从0°到89°变化时,其全角度禁带分别减小了105nm(TE模)、600nm(TM模),TM模禁带受角度的变化影响较大;入射角从0°分别变化到16.9°(TE模)、17.0°(TM模)时实现C波段的可调滤波.同一周期内,两种材料的模厚误差的相互弥补,能够实现小范围的膜厚扰动不敏感,缩小实际滤过峰值与理论值的偏差,可降低制备光子晶体的难度. 展开更多

关键词 一维光子晶体 传输矩阵法 可调谐光滤波器 膜厚微扰 光子禁带 透射谱

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F-P可调谐光滤波器的非线性校正在动态应变传感中的应用 被引量：3

5

作者 刘琨 井文才 +3 位作者 刘铁根 贾大功 张红霞 张以谟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1264-1268,共5页

对Fabry-Perot(F-P)可调谐光滤波器进行了非线性校正,实现了动态应变传感系统的优化设计,利用该系统完成了应变参量的动态检测与实时解调。本系统无需检测光栅反射谱的实际位置,仅需检测光栅反射谱的变化量即可实现应变量的传感解调。... 对Fabry-Perot(F-P)可调谐光滤波器进行了非线性校正,实现了动态应变传感系统的优化设计,利用该系统完成了应变参量的动态检测与实时解调。本系统无需检测光栅反射谱的实际位置,仅需检测光栅反射谱的变化量即可实现应变量的传感解调。采用二次曲线拟合法对F-P可调谐光滤波器的驱动电压进行非线性校正,在50 nm范围内波长调谐的平均误差降低64.6%,最大误差降低33.8%。采用校正电压驱动F-P可调谐光滤波器进行动态应变传感时波长位置检测的误差降低64.3%。引入移位平均算法后,系统动态应变传感的灵敏度优于3με,实测应变量与理论计算结果之间的误差小于5%。 展开更多

关键词 光纤传感 动态 波长解调 可调谐光滤波器 非线性

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空间级联可调谐光滤波器方式实现光分插复用器

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作者 雷蕾 黄永清 +1 位作者 李玲 任晓敏 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第8期38-40,共3页

提出一种采用空间级联可调谐光滤波器方式实现的OADM。该器件不但具有集成度高、体积小、插入损耗低、信道间插入损耗差异小的特点,而且能够在控制电路的作用下灵活选择上下路波长及其数量,为构建灵活、高性能的WDM网络提供了选择。

关键词 可调谐光滤波器 光分插复用器 空间级联

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一种低偏振可调谐光滤波器的优化设计 被引量：2

7

作者 黎辉 马卫东 +3 位作者 董淑格 常进 官成钢 陈强 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期105-109,共5页

光通信系统要求可调谐光滤波器(TOF)隔离度高,偏振敏感性低,目前基于角度调谐滤光片技术的TOF很难满足这一要求。通过膜系仿真分析了此类TOF透射谱劣化的原因。针对不同偏振态的光束在倾斜入射时中心波长及带宽分离现象,提出一种对称反... 光通信系统要求可调谐光滤波器(TOF)隔离度高,偏振敏感性低,目前基于角度调谐滤光片技术的TOF很难满足这一要求。通过膜系仿真分析了此类TOF透射谱劣化的原因。针对不同偏振态的光束在倾斜入射时中心波长及带宽分离现象,提出一种对称反转光路对TOF透射谱进行优化,可在整个透射范围内(C波段)将TOF的隔离度提高到30dB以上,偏振相关损耗减少至0.2dB以下。同时由于光路的对称性,不同偏振光光程相同,避免了添加额外的波片补偿装置。研制样品经过测试,实现了C波段内96个ITU-T通道的调谐,实验所得结果与理论相吻合。 展开更多

关键词 倾斜入射 偏振敏感性 隔离度 可调谐光滤波器

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可调谐光滤波器的发展及其DWDM应用 被引量：3

8

作者 黎辉 马卫东 +1 位作者 官成钢 常进 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2010年第11期11-13,共3页

可调谐光滤波器是未来全光网络中的核心光器件,在DWDM系统中发挥着重要的作用。对几种常用并极具发展潜力的可调谐光滤波器的工作原理、结构、性能以及最新进展分别进行了介绍,指出了各自的功能和缺陷。最后给出了可调谐光滤波器在可重... 可调谐光滤波器是未来全光网络中的核心光器件,在DWDM系统中发挥着重要的作用。对几种常用并极具发展潜力的可调谐光滤波器的工作原理、结构、性能以及最新进展分别进行了介绍,指出了各自的功能和缺陷。最后给出了可调谐光滤波器在可重构光分叉复用和光性能监测方面的应用。 展开更多

关键词 可调谐光滤波器 密集波分复用 可重构光分叉复用 光性能监测

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一种基于MEMS技术的可调谐光滤波器 被引量：5

9

作者 周婷婷 谢卉 +1 位作者 孙莉萍 胡强高 《光通信研究》 北大核心 2011年第4期23-25,共3页

文章介绍了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术的可调谐光滤波器(TOF),分析了其基本原理和光学结构,给出了合理的设计方案及所进行的实验验证。实验结果表明,该滤波器性能优良,20 dB带宽<0.65 nm,3 dB带宽<0.24 nm,整个光路的插损... 文章介绍了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术的可调谐光滤波器(TOF),分析了其基本原理和光学结构,给出了合理的设计方案及所进行的实验验证。实验结果表明,该滤波器性能优良,20 dB带宽<0.65 nm,3 dB带宽<0.24 nm,整个光路的插损控制在2 dB以内。根据该方案设计的滤波器具有体积小、成本低和波长调谐范围大等特点,而且能实现窄带滤波,可以广泛用于光通信系统和传感领域。 展开更多

关键词 微电子机械系统 光栅 可调谐光滤波器

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集成光子储备池的可调谐光滤波器 被引量：1

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作者 李文璐 裴丽 +5 位作者 白冰 左晓燕 王建帅 郑晶晶 李晶 宁提纲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期262-272,共11页

为了适应滤波、波分复用等不同的应用场景,光子滤波器需要具备可调谐以及滤波形状可变的功能。提出一种集成光子储备池结构的新型可调谐光滤波器。该结构由输入层、储层、读出层三部分组成,输入层由2×1多模干涉仪组成,储层由定向... 为了适应滤波、波分复用等不同的应用场景,光子滤波器需要具备可调谐以及滤波形状可变的功能。提出一种集成光子储备池结构的新型可调谐光滤波器。该结构由输入层、储层、读出层三部分组成,输入层由2×1多模干涉仪组成,储层由定向耦合器以及波导组成,按螺旋拓扑规律相互连接组成梅花型网格,匹配粒子群寻优算法进行全光域训练,利用读出层的热光调制器和相移器对光信号的幅度和相位进行调整,实现无限冲激响应型与有限冲激响应型可调谐光滤波器。以无限冲激响应型光滤波器仿真结果为例,分析其自由光谱范围与储层中波导长度的关系,以及定向耦合器分光比对透射端透过率的影响。通过设置储层中波导的相位在0~3/2π范围内变化,实现了光滤波器中心波长在一个自由光谱范围(1.18 nm)内的连续可调。该滤波器采用集成光子储备池与粒子群算法结合方案设计,无需考虑储层光网络传输路径的权重配置,仅对读出层权重进行训练,大大简化了网络训练过程。同时,该滤波器具有尺寸小、功耗低、灵活性高、算法可控滤波参数的优势,广泛应用于集成微波光子学和光通信领域中。 展开更多

关键词 集成光学 可调谐光滤波器 光子储备池 粒子群算法

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镜面起伏对1.55μm Si基MEMS光滤波器的影响 被引量：10

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作者 左玉华 毛容伟 +11 位作者 黄昌俊 蔡晓 李传波 成步文 罗丽萍 高俊华 白云霞 姜磊 马朝华 王良臣 余金中 王启明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期661-664,共4页

用传输矩阵方法 ,在简化的光学模型基础上 ,分别讨论了分布式Bragg反射镜DBR(DistributedBraggReflector)的生长精度及镜面起伏对 1.5 5 μmSi基MEMS (Micro Electro Mechanical System)可调谐光滤波器透射谱的影响 计算表明 :DBR生长... 用传输矩阵方法 ,在简化的光学模型基础上 ,分别讨论了分布式Bragg反射镜DBR(DistributedBraggReflector)的生长精度及镜面起伏对 1.5 5 μmSi基MEMS (Micro Electro Mechanical System)可调谐光滤波器透射谱的影响 计算表明 :DBR生长误差仅使主透射峰位置发生变化 ,而镜面起伏是导致主透射峰性能劣化的主要原因 ,它使得FWHM增大 ,透射峰强度下降 理论计算结果能较好地解释实验现像 在此基础上 ,进一步讨论了引起镜面起伏的多种原因 。 展开更多

关键词 光学模型 MEMS光滤波器 可调谐光滤波器 透射谱 DBR 镜面起伏 滤波特性 DWDM 密集波分复用系统 光通信

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一种新型MEMS滤波器在EDFA中的应用 被引量：4

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作者 余春平 王英 《光通信研究》 北大核心 2007年第1期64-66,共3页

文章提出了一种基于微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)的新型可调谐光滤波器(OTF),分析了其基本原理和结构,研究了其光学特性,并制作出了OTF成品。得到的OTF成品体积只有51 mm×16 mm×10 mm,3 dB带宽约为... 文章提出了一种基于微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)的新型可调谐光滤波器(OTF),分析了其基本原理和结构,研究了其光学特性,并制作出了OTF成品。得到的OTF成品体积只有51 mm×16 mm×10 mm,3 dB带宽约为0.3 nm,具有体积小、控制简单和光学性能优良等特点。最后,研究了这种MEMS OTF用于EDFA前置放大器时的特性。 展开更多

关键词 微电子机械系统 可调谐光滤波器 掺铒光纤放大器

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光电子技术与器件 其他

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《中国光学》 CAS 2005年第6期59-60,共2页

TN29 2005064370 硅基二维光子晶体耦合器理论研究=Theoretical study of silicon-based two-dimensional photonic crystal couplers [刊,中]/林旭彬(中山大学光电材料与技术国家重点实验 室．广东,广州(510275)),刘玉奎…∥光学学报．... TN29 2005064370 硅基二维光子晶体耦合器理论研究=Theoretical study of silicon-based two-dimensional photonic crystal couplers [刊,中]/林旭彬(中山大学光电材料与技术国家重点实验 室．广东,广州(510275)),刘玉奎…∥光学学报．-2005, 25(9)。 展开更多

关键词 可调谐光滤波器 工作原理 光电子技术 可变光学衰减器 功率消耗 半导体 响应速度 时域有限差分法 阵列波导光栅 液晶

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