基于晶體的微光學(xué)器件(環(huán)行器,INT,IPBCD)

基于晶體的微光學(xué)器件-環(huán)行器，梳狀濾波器，IPBCD1目錄晶體光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)光環(huán)行器光梳狀分波器iPBCanddepolarizerhybrid2基本晶體光學(xué)器件

Displace負(fù)單軸晶體（ne<no）如：方解石、KDP、LN、α-BBO正單軸晶體（ne>no）如：YVO4、金紅石、MgF2、石英eoeo3基本晶體光學(xué)器件

FaradayRotator磁致旋光的旋轉(zhuǎn)方向與光的傳播方向無(wú)關(guān)，只與磁場(chǎng)方向有關(guān)，因此含有FR的器件一般為非互易器件，如環(huán)行器、隔離器。B4基本晶體光學(xué)器件

波片λ/2波片θOAθλ/2波片可作為偏振旋轉(zhuǎn)器件，但其作用不同于faraday效應(yīng)的FR，光路是互易。5光環(huán)行器Circulator3PortCirculator4PortCirculatorPolarizationindependentPolarizationdependent6三端口環(huán)行器光只能從端口1到端口2，從端口2到端口3，其它方向被截至。Port2Port3Port17四端口環(huán)行器光只能從端口1到端口2，從端口2到端口3，從端口3到端口4，其它方向被截至。Port2Port3Port1Port48環(huán)行器光路Port1Port3Port2Port4起偏分束合束器非互易偏振旋轉(zhuǎn)器起偏分束合束器偏振分束器三端口環(huán)行器沒(méi)有port49制作光環(huán)行器的技術(shù)光環(huán)行器工作原理圖。實(shí)線和虛線分別代表o光和e光BC：雙折射晶體；FR：非互易旋光材料；AR：互易旋光材料

10環(huán)行器關(guān)鍵指標(biāo)1.插入損耗（IL）2.隔離度（ISO）3.偏振相關(guān)損耗（PDL）4.方向性（DIR）5.回波損耗（RL）6.偏振模色散（PMD）11Accelink環(huán)行器指標(biāo)OperatingWavelengthRangenm1525～1575TransmittingDirectionport1→2,2→3,3→4GradeGradePGradeAInsertionLoss1→2dB<0.80<0.902→33→4IsolationdB>50PDLdB<0.10<0.15DirectivitydB>50ReturnLossdB>50PMDps<0.05OperationTemperature℃0to60StorageTemperature℃-40to8512環(huán)行器的應(yīng)用OADM單纖雙向傳輸色散補(bǔ)償13環(huán)行器的應(yīng)用

OADM14環(huán)行器的應(yīng)用

單纖雙向傳輸雙纖雙向單纖雙向15環(huán)行器的應(yīng)用

色散補(bǔ)償TransmitterEDFAPort2Port3Port1ReceiverCirculatorChirpedFiberGrating16光梳狀分波器

OpticalInterleaverInterleaver是下一代超密集復(fù)用系統(tǒng)的基本元件。它可以使系統(tǒng)提升兩倍的容量100GHz的Interleaver可使200GHz的系統(tǒng)升級(jí)為100GHz系統(tǒng)。50GHz的Interleaver可使100GHz的系統(tǒng)升級(jí)為50GHz系統(tǒng)。17光梳狀分波器

OpticalInterleaverOpticalInterleaver輸入間隔為f的光信號(hào)f2f輸出頻率間隔為2f光輸出頻率間隔為2f光光梳狀分波器是一種可把一列頻率間隔為f的信號(hào)分成兩列頻率間隔為2f的信號(hào)分別從奇偶信道輸出的光濾波器。18制作光梳狀分波器的幾種技術(shù)（1）光纖Mach-Zehnder干涉儀結(jié)構(gòu)

19制作光梳狀分波器的幾種技術(shù)（2）Gires-Tournois諧振腔的Michelson干涉儀結(jié)構(gòu)

20起偏分束合束器雙折射濾波片偏振分光起偏分束合束器制作光梳狀分波器的幾種技術(shù)（3）雙折射晶體或液晶濾波器結(jié)構(gòu)λ21雙折射晶體濾波原理波片偏振分光通道2Sin2【δ（λ）】通道1Cos2【δ（λ）】改變波片設(shè)計(jì)得到平坦的透射曲線。波片相位延遲δ（ν）＝2πΔndν/C2250GHzInterleaver(MUX/DEMUX)

性能指標(biāo)信道間隔Input50GHz/Output100GHz(demux)

Input100GHz/Output50GHz(mux)波長(zhǎng)精度±0.02nm插入損耗<2.2dB隔離度>25dBPDL<

0.5dB回?fù)p>40dB23MaxOffset<40pmInterleaver波長(zhǎng)溫度穩(wěn)定性24MaxChange<0.2dBInterleaver插損的溫度穩(wěn)定性25群速度色散100GHz小于±10ps/nm50GHz小于±15ps/nm偏振模色散<0.2psInterleaver色散26C-Band50GHzInterleaver透射譜線27Interleaver應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)更信道間隔更密集的波分復(fù)用器實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的OADM提高EDFA輸出信噪比實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸28Interleaver應(yīng)用

制作DWDM器件λ1,λ2…λ80@50GHz50GHzInterleaver100GHz1X40100GHz1X40λ1λ3λ5。。。λ77λ79λ2λ4λ6。。。λ78λ8080channel50GHzDWDM結(jié)構(gòu)圖29Interleaver應(yīng)用

OADMλ1,λ2…λ16@100GHzDROPλ2,λ4,λ6,λ8,λ10,λ12,λ14,λ16ADDλ2,λ4,λ6,λ8,λ10,λ12,λ14,λ16λ1,λ2…λ16@100GHz100GHzInterleaver100GHzInterleaver多波長(zhǎng)OADM結(jié)構(gòu)圖30Interleaver應(yīng)用

提高EDFA輸出信噪比31Interleaver應(yīng)用

單纖雙向傳輸50GHzInterleaver50GHzInterleaver50GHz100GHz單纖雙向傳輸傳輸中提高信號(hào)隔離度減少串?dāng)_32PBC原理光偏振合束器是可以把兩束偏振方向互相垂直的線偏振光，合束后輸出的光無(wú)源器件。保偏光纖輸入單模光纖輸出33iPBC原理1.iPBC正向傳輸相當(dāng)于PBC，可實(shí)現(xiàn)偏振光的合束，反向傳輸相當(dāng)于隔離器。用于拉曼放大器中可同時(shí)實(shí)現(xiàn)PBC和隔離器的功能。但其體積和成本只相當(dāng)于一個(gè)隔離器2.本器件為非互易器件采用法拉第旋轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)。34iPBC正向光路正向35iPBC反向光路反向36iPBC+Depolarize能對(duì)兩束偏振光合光，對(duì)偏振光源進(jìn)行退偏，并且能對(duì)反向傳輸?shù)墓膺M(jìn)行隔離。PM雙芯準(zhǔn)直器iPBCcore雙折射退偏晶體SM準(zhǔn)直器37iPBC+Depolarize指標(biāo)ParameterUNitsGradePGradeAOperatingwavelengthrangenm1410~1490Centerwavelengthnm1450TypicalinsertionlossdB0.60.8Maximuminsertionloss*dB0.70.9TypicalpeakisolationdB3535Minimumisolation*dB1818ReturnlossdB5555DegreeofPolarization6%8%OpticalpowermW1000Fiberlength,minimumm1Size(length×width×height)mm66.1×5.6×5.6Port1,port2fibertypeFujikuraP