用于波分复用系统的多峰干涉滤光片

介绍了用于波分复用系统的多峰干涉滤光片的设计原理,提出了滤光片透射峰位置的确定方法,讨论了影响滤光片半宽度和截止度的因素,给出了滤光片的膜厚容差分析结果,表明透射率监控标准偏差在<0.5%范围内,可以得到波形良好的多峰滤光片,最后给出了实验结果.     

密集波分复用薄膜滤光片的群延迟补偿设计

设计了一种基于薄膜干涉理论的反射式相位补偿器件，用以补偿密集型波分复用窄带滤光片所产生的群延迟，使50GHz薄膜滤光片的群延迟特性适应于40Gb／s系统的要求，在0．2nm带宽下群延迟波动从10ps左右下降到0．76ps以下。     

波分复用薄膜带通滤光片的中心波长温度稳定性

讨论了影响波分复用薄膜滤光片中心波长漂移的因素 ,着重分析了滤光片的温度稳定性。根据实验结果 ,借助于高桥模型 ,分析计算了滤光片的折射率温度系数、线膨胀系数和泊松比以及它们对温度漂移的影响。得到了Ta2 O5/SiO2 滤光片薄膜的折射率温度系数、线膨胀系数、泊松比分别为 1× 10 -5℃-1,5× 10 -7℃-1和 0 12 ,指出了这三个参量是影响温度稳定性最重要的因素 ,特别是薄膜的折射率温度系数。对特定的基板热膨胀系数 ,通过调节滤光片的干涉级次和间隔层材料 ,可望得到零温度漂移的稳定滤光片。     

单纤双向WDM滤光片的研制

随着光纤接入网的发展 ,对光纤器件的价格、性能等方面提出了更严格的要求。尤其是当光纤线路紧张时 ,需要进行单纤双向传输。滤光片是关键元件 ,它分别要求 1310nm透过时要大于 98%、15 5 0nm反射时要大于 95 %以上 ,或者 1310nm反射时大于 95 %、15 5 0nm透过时大于 98%以上 ,并且带宽为± 40nm。由于滤光片尺寸较小 ,必须切割划片 ,所以对膜层的牢固度有很高的要求。经过膜系优化和大量的工艺实验 ,提供的样品完全满足用户的要求 ,现已定型批量生产。     

一种用于密集波分复用系统中的可调谐液晶法布里-珀罗滤光片

基于液晶分子的双折射特性，设计并制作了一种结构简单的可用于波分复用系统中的可调谐液晶法布里-珀罗滤光片。对器件的光谱调谐特性进行了分析和模拟，并得到了液晶分子的折射率调制与其分子在电场作用下产生的转动角度之间的关系式。最后，对所设计的结构进行了制作和实验，测试结果显示了滤光片的性能受液晶分子的排列特性和法布里-珀罗腔的反射镜参量的影响较大，同时实验表明了这种利用向列型液晶分子作为法布里-珀罗腔内介质的可调谐滤光片在加电压调试下其调谐性能良好，调谐范围可覆盖C波段，透过峰的半峰全宽达到了0．8nm，实验结果与设计相吻合。     

一种有效提高薄膜滤光片型密集波分复用器器件性能的方法及其实验研究

对光梳状滤波器加薄膜滤光片型模块制作密集波分复用器(DWDM)的两种应用方案进行了研究,提出了一种提高插损一致性、信道隔离度及减小串扰的结构方案。对新结构方案与常规结构方案进行了理论分析及实验研究,结果表明新结构可将级联次级峰由大于-30dB降至-50dB以下。用16波50GHz的密集波分复用器件拼接进行的实验表明最终器件的插损减小0．869dB,插损一致性减小2．005dB,相邻信道隔离度提高1．004dB,非相邻信道隔离度提高42．903dB．总串扰提高1．68dB。该方案不仅可以应用到光梳状滤波器与薄膜滤光片型模块拼接高性能的超密集波分复用器件．同样也可适用于阵列波导光栅等类型的密集波分复用器件中以降低工艺难度,提高性能指标。     

光纤干涉型波分复用器件的研究

利用耦合理论，分析了马赫－陈德尔（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干涉型波分复用器的复用间隔，波长隔离度及输出功率等特性，讨论了它的温度稳定性，并对其波长调谐性进行了分析与实验。     

用于倾斜入射的波分复用薄膜滤光片的特性及改进

对倾斜入射时窄带薄膜滤光片的特性作了描述 ,由于低折射率间隔层的滤光片 ,倾斜入射时 p偏振分量的通带比s分量更移向短波 ,而高折射率间隔层的滤光片则反之 ,因此可把间隔层同时设计成高、低折射率两种材料 ,或选用适当的中间折射率材料 ,使p分量和s分量两个通带的中心波长重合。设计了用于 2 0°入射角的密集波分复用 (DWDM )滤光片 ,并给出了实验结果。     

短波通滤光片膜系设计

详细介绍用等效折射率概念设计短波通滤光片的原理和计算方法。根据原理和方法，选择二氧化钛（TiO2）作为高折射率材料、二氧化硅（SiO2）作为低折射率材料。首先从理论上计算出用这2种材料设计的波长λ=950～1150nm的短波通滤光片所需要的周期数，然后给出短波通滤光片的主膜系和光谱曲线。由于据此周期数设计出的膜系光谱曲线在750～810nm处的透过率不符合要求，因此对该膜系进行了改进。依照改进的设计进行多次制备，最终制备出了符合要求的短波通滤光片，找到了最佳制备工艺和方法。最后，对制备出来的短波通滤光片薄膜进行了各种环境实验。实验结果表明，膜层的各项指标符合设计要求。     

薄膜截止滤光片的消偏振设计

薄膜截止滤光片在倾斜入射时不可避免地会产生s和p二个偏振分量的分离,因而在许多应用,特别是光通讯的应用中成为一个棘手的难题。提出了一种新的设计方法,对最常用的45°入射角,实现了长波通和短波通两种截止滤光片的完全消偏振, 在透射率为50%处,其偏振分离分别为0.3 nm和0.1 nm。基本的设计方法是采用宽带法布里珀罗薄膜干涉滤光片中心波长两侧的干涉带作为长波通或短波通截止滤光片的初始膜系,然后经过适当的优化以提高透射带的透射率。宽带干涉滤光片的间隔层常由半波长厚度的高、低折射率混合膜层组成,如2H2L2H或2L2H2L。由于这种设计的截止区和透射带带宽常嫌不足,故提出了展宽截止区和透射带的方法。对一个典型的短波通截止滤光片,在波长1550 nm,截止区和透射带宽均达到了200 nm。这种设计方法不仅简单、性能优良,而且膜厚控制容差较大,故易于制造。     

Tunable optical switch for DWDM systems

Characteristics of optical gratings on Si/SiGe heterostructures for switchable optical band-pass filters will be discussed. The grooves of the gratings have an angle of 45° to the propagation of light. The bandwidth can be as low as 0.2 nm. By reducing the refractive index of the SiGe layer due to injected free carriers it is possible to move the transmission band to lower wavelengths. In dense wavelength division multiplexing (DWDM) systems transmission channels can be selected by tuning the current. Therefore, the structure can be used as an electronic adjustable switch.     

膜厚监控系统的光谱宽度对窄带滤光片性能的影响

讨论了膜厚监控系统的光谱宽度对波分复用窄带滤光片特性的影响,分析了监控过程中所出现的信号异常现象,其主要原因是控制光光谱宽度以及控制波长与滤光片中心波长不一致,所以控制光光谱分辨率必须小于单个法布里-珀罗滤光片最后2层膜折转点波长宽度的一半,即对100GHz的滤光片,监控系统的光谱宽度必须小于0．2nm。一旦产生中心波长偏离,就必定产生厚度控制误差。讨论了高折射率膜和低折射率膜的信号变化规律,发现当中心波长比监控波长长时,虽然信号变化规律正确,但判读到极值时的膜厚变薄。中心波长偏离越长,厚度将越薄。而当中心波长比监控波长短时,信号将出现反转。中心波长越短,反转量越大。最后指出了监控误差对滤光片Tmax和半峰全宽的影响。     

膜截止滤光片的消偏振设计

薄膜截止滤光片在倾斜入射时不可避免地会产生s和 p二个偏振分量的分离,因而在许多应用,特别是光通讯的应用中成为一个棘手的难题。提出了一种新的设计方法,对最常用的45°入射角,实现了长波通和短波通两种截止滤光片的完全消偏振, 在透射率为50%处,其偏振分离分别为0.3 nm和 0.1 nm。基本的设计方法是采用宽带法布里珀罗薄膜干涉滤光片中心波长两侧的干涉带作为长波通或短波通截止滤光片的初始膜系,然后经过适当的优化以提高透射带的透射率。宽带干涉滤光片的间隔层常由半波长厚度的高、低折射率混合膜层组成,如2H2L2H或2L2H2L。由于这种设计的截止区和透射带带宽常嫌不足,故提出了展宽截止区和透射带的方法。对一个典型的短波通截止滤光片,在波长1550 nm,截止区和透射带宽均达到了200 nm。这种设计方法不仅简单、性能优良,而且膜厚控制容差较大,故易于制造。     

Tunable Filters with Narrow-Band in Bulk SLA for DWDM Networks

The filter mechanism of a tunable filter with narrow-band in bulk semiconductor laser amplifier (SLA) is analyzed, which is suitable for dense wavelength division multiplexed (DWDM) optical fiber networks. The wavelength selectivity of the filter is derived from nondegenerate four-wave mixing (NDFWM) in semiconductor gain medium. It uses the direction of propagation to separate the desired wave-mixing product from the other light beams. The filters are shown to have very narrow passbands (subangstrom bandwidth) tunable over the entire semiconductor gain bandwidth. We gave the theoretical analysis of NDFWM effect in semiconductor gain medium is given and a set of nonlinear coupled wave equations is deduced, which are processed efficiently by Runge-Kutta method in numerical simulation. The influences of various structural parameters of the filter on the output bandwidth and efficiency were also discussed.     

非线性干涉滤光片N形反射光双稳器件的研究

对Ｎ形反射光双稳器件的结构进行了理论设计和实验研究，对光双稳的重要参数δＩ０、δＩｒ与初始失调量δ之间的关系进行了描绘，并通过引入ＺｎＳｅ薄膜的色散关系，使这一理论方法具有自洽性。最后，文章给出了通过这一方法设计的非线性干涉滤光片Ｎ形反射光双稳器件的实验结果。     

Tunable Filters with Narrow Band in Bulk SLA for DWDM Networks

１　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｔｏｄａｙ,ｗｉｔｈｔｈｅｑｕｉｃｋｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｈｉｇｈｄｅｎｓｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ,ｔｈｅｌｉｎｋｃａｐａｃｉｔｙｗｉｌｌｂｅｇｒｅａｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｄ．Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ,ｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｌｉｎｋｃａｐａｃｉｔｙｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｆｉｌｔｅｒｓｉｎｔｈｅｒｅｃｅｉ…     

双通偏振干涉滤光片的研究

研究了等厚度双通偏振干涉滤光片，在此基础上提出了新型双通偏振干涉滤光片，并分析了单通、双通以及新型双通偏振干涉滤光片的光谱特性。结果表明，新型双通偏振干涉滤光片不仅具有更好的光谱特性，而且能进一步减少延迟片数目，具有非常重要的实用价值，可望在基于硅片的液晶投影仪分/合色系统中得到广泛应用。