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《吉林大学》 2012年
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新型OADM的分析与研究

任亚飞  
【摘要】:随着信息社会的发展,各种数字业务对通信网络容量的要求越来越高。传统的话音业务已经开始渐渐向数据,多媒体等业务转变。为了满足更高的带宽要求,充分利用光纤的超宽带宽资源必然成为未来的趋势。波分复用技术(WDM,Wavelength Division Multiplexing)正是解决这一问题的很好的办法。WDM的实用化大大提高了光纤带宽的利用效率。未来,光纤带宽的利用效率将会达到更高的水平。光通信交换系统中的设备由于电子瓶颈的限制,必然会成为未来限制网络速率的重要因素。因此,全光通信网络的概念就应运而生了。全光通信网络,即是光传输的整个过程都在光域中进行的传输方式。这种全光通信系统的发展也必然离不开能在光域层进行光信号上下载管理的光分插复用器(OADM,OpticalAdd/Drop Multiplexer)。光分插复用器是波分复用的关键器件之一。它在多节点光通信网络的中间节点处,下载一路或者几路光信号,同时把本地用户发送的光信号送入复用光通道。OADM的基本要求就是:要满足上下载信号的功能,同时也要保证其它波长的光信号无阻塞通过。 本文第一章讨论了论文研究的背景和意义,对五种基本类型的OADM进行了简单介绍,简单描述了OADM的国内外发展现状。第二章对光纤光栅发展过程,优点,种类和工作原理进行了介绍,然后又给出了OADM主要性能指标的含义和计算方法。用OptiSystem光通信软件分析了3种基于光纤光栅结构的OADM的性能,优缺点。第三章简单介绍了一下磁调谐光纤光栅工作的原理,FBG的布拉格波长与加在光纤布拉格光栅上的横向应力之间的线性关系,以及超磁致伸缩棒伸缩性与控制螺线的电流之间的关系。对基于两个磁调谐光纤光栅的OADM的性能进行了仿真分析。给出了连续覆盖C波段的41个标准波长时,需要的磁调谐光纤光栅个数以及在自然伸长状态下每个光纤光栅的反射波长。最后,对连续覆盖C波段常用的16个波长的OADM进行了仿真分析与研究,结果表明:这种基于磁调谐光纤光栅的OADM比起常见的基于光纤光栅的OADM,有着调谐方便的优点,同时也克服了需要上下载多路光信号时,需要串联很多个光环行器,价格昂贵,插入损耗大的缺点。第四章,先对光子晶体以及光子晶体的滤波特性进行了简单介绍,由于对光子晶体的分析采用的是传输矩阵法,因此对于这种方法进行推导。随后,通过编程用MATLAB软件对光子晶体进行了分析。主要分析以下几方面:一维光子晶体两种折射率的比值对禁带的影响,一维光子晶体不同光学厚度周期对禁带的影响,一维光子晶体周期数对禁带的影响,缺陷层厚度对缺陷模的影响,入射角度对缺陷模的影响。基于以上分析,对光子晶体超窄带DWDM滤波器又进行了分析,设计与优化。最后,对基于光子晶体滤波器的光分插复用器仿真分析,得出结论:这种基于光子晶体滤波器的OADM具有信道隔离高,串扰小,插入损耗小的优点,并且,与基于光纤光栅的OADM相比,有着调谐范围宽的优点。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN929.11

【参考文献】
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