摘 要

密集波分复用器是密集波分复用系统中一种重要的无源光纤器件,密集波分复用器构成的合波和分波部分直接决定了系统的容量、复用波长稳定性、插入损耗大小等性能参数的好坏。而介质薄膜型密集波分复用器作为众多波分复用器的一种，具有信号通带平坦、插入损耗较低、温度特性很好等优点，未来的市场价值不可估量，因此对介质薄膜性密集波分复用器的研究具有一定实际应用意义。

本文通过对介质薄膜型密集波分复用器的结构分析，重点分析了其中两个组成结构自聚焦透镜和介质膜滤光片的特性。具体分析了自聚焦透镜长度与焦距的变化规律，从而确定了自聚焦透镜长度的合理值范围，使得光线的出射位置更优；同时分析了入射滤光片的角度对滤波特性的影响，发现随着角度变化，透射中心波长周期性地从最小值到最大值再到最小值连续变化。

关键词：波分复用器；自聚焦透镜；介质膜滤光片

Abstract

DWDM is an important passive optical fiber device in DWDM system. The combined wave and demultiplexer of DWDM directly influence the capacity of system, stability of multiplex wavelength ,and the size of insertion loss. As one of those DWDM,MDTFF has a lot of advantages , it’s signal pass band is flat, and it has low insertion loss, and good temperature characteristics.It really has a good future in market. So the research of MDTFF has a certain practical significance.

In this paper, we analyzed characteristics of self-focusing lens and dielectric film filter through the structural analysis of dielectric thin film type dense wavelength division multiplexer. The range of self-focusing lens length and focal length is analyzed in detail, and the reasonable range of self-focusing lens length is determined to make the exit position of light better. At the same time, the influence of the angle of the incident filter on the filter characteristics is analyzed. With the angle change, the transmission center wavelength periodically changes from the minimum value to the maximum value to the minimum value continuously.

Key Words：Wavelength division multiplexer; self-focusing lens; dielectric film filter

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 熔融拉锥型波分复用器 2

1.2.2 光栅型波分复用器 2

1.2.3 阵列波导型波分复用器 3

1.2.4 介质膜型波分复用器 4

1.3 本文研究的主要内容 6

第2章 基于介质膜滤光片的密集波分复用器 7

2.1 波分复用器性能参数 7

2.1.1 插入损耗 7

2.1.2 隔离度 7

2.1.3 回波损耗 8

2.2 基于介质膜滤光片的密集波分复用器 9

2.3 本章小结 10

第3章 自聚焦透镜准直器特性分析 11

3.1 自聚焦透镜 11

3.2 自聚焦透镜的光学特性 12

3.3自聚焦透镜准直器特性分析 14

3.4 本章小结 16

第4章 介质膜滤光片 18

4.1 介质膜滤光片 18

4.2 介质膜滤光片的光学特性 19

4.3 介质膜滤光片的调谐特性 19

4.4 本章小结 21

第5章 结论 22

参考文献 23

附录 25

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

在电信专业方面发展至今，尤其是近三十年的发展过程中，以Internet为代表的信息技术正逐渐取代着传统电信的概念体系^[1]。在这个过程中，IP技术具有最新的突破，传统网络容量已经不足以满足大众的需求。空分复用和时分复用作为传统的传输网络扩容的方式，只能运用单一波长的光信号光束进行传输。对于我们现今的需求来看，目前的单波长信道具有近乎于无限长的带宽通道，在这种情况下，单一波长的光信号传输不仅浪费了大量网络资源，同时也无法解决网络拥挤的现象^[2]。随着技术的逐渐成熟，人们创造了全新的DWDM技术，DWDM技术不但可以大幅度增加网络容量，对光纤的宽带资源利用率也可以大大提高，减少了网络资源的浪费。

上个世纪普遍应用时分复用系统，但随着系统速度不断提升(例如40Gbit/s)。时分复用不足以承担当今的网络需求，而且设备成本也挺高的。于是我们需要一种更具潜力和优势的技术，波分复用(Wavelength．Division Multiplexing)随之产生^[3]。

单模光纤低损耗是DWDM技术的主要特性之一，其载波方式为采用多个波长，在这种情况下可以让不同载波信号在光纤内进行同时传输。图1.1表示出了密集波分复用系统组成结构。在最新的WDM系统，其所具有着比较窄的相邻波长间隔特性，这种波分复用系统，即是我们称之为的DWDM系统。这个最新的系统中我们可以将对于不同波长的光信号结合在同一根光纤上传输，进而提高了整个光纤中带宽资源的利用率。DWDM实现了充分利用光纤带宽，很大程度上提升了网络容量，在扩充网络容量的研究上取得了质的飞跃，同时它的成本实惠，性能可靠，还能在不同业务中大展身手，DWDM技术的应用前景前途一片光明。