基于晶体的微光学器件(环行器-INT-IPBCD)..ppt

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1、基于晶体的微光学器件-环行器，梳状滤波器，IPBCD1目 录晶体光学基础知识光环行器光梳状分波器iPBC and depolarizer hybrid 2基本晶体光学器件 Displace负单轴晶体（neno）如：YVO4、金红石、MgF2、石英eoeo3基本晶体光学器件 Faraday Rotator磁致旋光的旋转方向与光的传播方向无关，只与磁场方向有关，因此含有FR的器件一般为非互易器件，如环行器、隔离器。B4基本晶体光学器件 波片/2波片OA/2波片可作为偏振旋转器件，但其作用不同于faraday效应的FR，光路是互易。5光环行器Circulator3 Port Circulator4

2、Port CirculatorPolarization independentPolarization dependent6三端口环行器光只能从端口1到端口2，从端口2到端口3，其它方向被截至。Port 2Port 3Port 17四端口环行器光只能从端口1到端口2，从端口2到端口3，从端口3到端口4，其它方向被截至。Port 2Port 3Port 1Port 48环行器光路Port 1Port 3Port 2Port 4起偏分束合束器非互易偏振旋转器起偏分束合束器偏振分束器三端口环行器没有port 49制作光环行器的技术光环行器工作原理图。实线和虚线分别代表o光和e光 BC：双折射晶体；F

3、R：非互易旋光材料；AR：互易旋光材料 10环行器关键指标1.插入损耗（IL）2.隔离度（ISO）3.偏振相关损耗（PDL）4.方向性（DIR）5.回波损耗（RL）6.偏振模色散（PMD）11Accelink环行器指标Operating Wavelength Rangenm15251575Transmitting Direction port12,23,34GradeGrade PGrade AInsertion Loss12dB0.8050PDLdB0.1050Return LossdB50PMDps0.05Operation Temperature0 to 60Storage Temper

4、ature-40 to 8512环行器的应用OADM单纤双向传输色散补偿13环行器的应用 OADM14环行器的应用单纤双向传输双纤双向单纤双向15环行器的应用色散补偿TransmitterEDFAPort 2Port 3Port 1ReceiverCirculatorChirped Fiber Grating 16光梳状分波器Optical InterleaverOptical InterleaverInterleaver是下一代超密集复用系统的基本元件。它可以使系统提升两倍的容量100GHz的Interleaver可使200GHz的系统升级为100GHz系统。50GHz的Interleave

5、r可使100GHz的系统升级为50GHz系统。17光梳状分波器Optical InterleaverOptical InterleaverOptical Interleaver输入间隔为输入间隔为f f的光信号的光信号f f 2f 2f输出频率间隔为输出频率间隔为2f2f光光输出频率间隔为输出频率间隔为2f2f光光光梳状分波器是一种可把一列频率间隔为f的信号分成两列频率间隔为2f的信号分别从奇偶信道输出的光滤波器。18制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（1 1 1 1）光纤光纤光纤光纤Mach-Mach-Zehnder

6、Zehnder干涉仪结构干涉仪结构干涉仪结构干涉仪结构 19制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（2 2 2 2）Gires-TournoisGires-Tournois谐振腔的谐振腔的谐振腔的谐振腔的MichelsonMichelson干涉仪结构干涉仪结构干涉仪结构干涉仪结构 20起偏分束合束器双折射滤波片偏振分光起偏分束合束器制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（制作光梳状分波器的几种技术（3 3 3 3）双折射晶体或液晶滤波器结构双折射晶体或液晶滤波器结构双折射晶体或液

7、晶滤波器结构双折射晶体或液晶滤波器结构21双折射晶体滤波原理双折射晶体滤波原理波片偏振分光通道2Sin2【（）】通道1Cos2【（）】改变波片设计得到平坦的透射曲线。波片相位延迟（）2nd/C2250GHz Interleaver(MUX/DEMUX)性能指标信道间隔信道间隔 Input 50GHz/Output 100GHz(demux)Input 100GHz/Output 50GHz(mux)波长精度波长精度 0.02nm插入损耗插入损耗 25dBPDL 40dB23Max Offset40pmMax Offset40pmInterleaver波长温度稳定性24Max Change0.2

8、dBMax Change0.2dBInterleaver插损的温度稳定性插损的温度稳定性25群速度色散群速度色散 100GHz 小于小于 10ps/nm 50GHz 小于小于 15ps/nm 偏振模色散偏振模色散 0.2ps Interleaver色散26C-Band 50GHz InterleaverC-Band 50GHz Interleaver透射谱线透射谱线27Interleaver应用可实现更信道间隔更密集的波分复用器实现多波长的OADM提高EDFA输出信噪比实现单纤双向传输28Interleaver应用制作DWDM器件1,2 801,2 8050GHz50GHz50GHz Inte

9、rleaver100GHz 1X40100GHz 1X401 35 。77792 46 。788080channel 50GHz DWDM结构图29Interleaver应用OADM1,2 161,2 16100GHz100GHzDROPDROP2,4,6,8,2,4,6,8,10,12,14,1610,12,14,16ADDADD2,4,6,8,2,4,6,8,10,12,14,1610,12,14,161,2 161,2 16100GHz100GHz100GHz Interleaver100GHz Interleaver多波长 OADM结构图30Interleaver应用提高EDFA输出信

10、噪比31Interleaver应用单纤双向传输50GHzInterleaver50GHzInterleaver50GHz100GHz单纤双向传输传输中提高信号隔离度减少串扰 32PBC原理光偏振合束器是可以把两束偏振方向互相垂直的线偏振光，合束后输出的光无源器件。保偏光纤输入单模光纤输出33iPBC原理1.iPBC正向传输相当于PBC，可实现偏振光的合束，反向传输相当于隔离器。用于拉曼放大器中可同时实现PBC和隔离器的功能。但其体积和成本只相当于一个隔离器2.本器件为非互易器件采用法拉第旋转器结构。34iPBC正向光路正向35iPBC反向光路反向36iPBC+Depolarize能对两束偏振光

11、合光，对偏振光源进行退偏，并且能对反向传输的光进行隔离。PM双芯准直器iPBC core双折射退偏晶体SM准直器37iPBC+Depolarize指标ParameterUNitsGrade PGrade AOperating wavelength rangenm14101490Center wavelengthnm1450Typical insertion lossdB0.60.8Maximum insertion loss*dB0.70.9Typical peak isolationdB3535Minimum isolation*dB1818Return lossdB5555Degree of Polarization6%8%Optical powermW1000Fiber length,minimumm1Size(lengthwidthheight)mm66.15.65.6Port1,port2 fiber typeFujikura Panda,400UV buffer Port3 fiber typeCorning SMF-28Operating temperature range0 to+70Storage temperature range-40 to+8038iPBC+Depolarize应用iPBCDiPBCDWDM1480/1550WDMRaman放大器 39