全波段薄膜滤波型CWDM系统研究

【摘要】随着城域网建设的加快，更高速率、更大容量的信息传输成为了热点，人们希望得到更好的网络服务，但也希望有更低的消费支出，在这样的背景下，粗波分复用(CWDM，CoarseWavelengthDivisionMultiplexing)以其更低造价、较高速率、更好的适应性得到了日益广泛的应用。本文以法布里-珀罗滤光片为基础设计了单通道薄膜滤光片和多通道薄膜滤光片，用于CWDM系统的复用/解复用，并设计了CWDM的系统结构，测试薄膜滤波型复用器/解复用器的性能指标是否合格，并提出了高速率CWDM传输系统的系统结构，为进一步扩容打下了基础。在单通道薄膜滤波器的设计中，考虑到材料的稳定性，我们仍然选用Ta2O5和SiO2这两种常用材料做为高低折射率膜层的材料。为了设计出性能更佳的滤波器，先对单通道的特性影响因素：不同高低折射率之差、不同干涉级次、不同反射层数、不同腔数、不同的入射角度进行了分析，在此基础之上，运用数学上的计算方法找到了性能较好的基本膜层结构，然后将这些膜层结构作对比分析，确定一个相对最优解，并制作出了18个单通道薄膜滤波器。在多通道薄膜滤波器的设计中，采用了均衡型结构的设计，这样构成的波分复用/解复用器结构更加合理，大大减小了插入损耗。为了提高设计效率，增强滤波器性能，分析了多通道特性影响因素：不同间隔层厚对通道间隔的影响、不同间隔层厚对纹波的影响、反射膜系对带宽的影响、不同位置的间隔层对带宽和纹波的影响。在此基础上提出8通道复用器/解复用器的基本结构，并将几种性质较优的结构进行了对比分析，设计了用于8通道的复用器/解复用器。薄膜滤波器设计完成后，对CWDM传输系统进行了结构设计，将8通道复用器/解复用器应用于CWDM系统中进行了性能的检测，参照CWDM系统技术标准对重要参数进行了对比，证明了均衡型薄膜滤波器的优越性，同时，针对CWDM容量较小的问题进行了研究，提出了高速率CWDM传输系统的方案。
【作者】李乃庚；
【导师】郭玉彬；
【作者基本信息】吉林大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】CWDM；光学薄膜；均衡型；复用器/解复用器；

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