级联臂长差啁啾MZI型带通滤波器的分析设计

为了设计出自由频谱区(FSR)较大和3dB带宽较小的带通滤波器,拟合级联马赫-曾德尔干涉仪(MZI)与阶梯形滤波器原理的相似性,在MZI中引入啁啾臂长差以有效扩展FSR。采用传输矩阵法建立带通滤波器的理论模型,进而分析其滤波性能(3dB带宽、FSR)与结构参数(级联级数、衍射阶数)的对应关系。结果表明,当合理选取啁啾系数,该滤波器在保持3dB带宽不变的前提下有效扩展了FSR,并且在整个FSR内具有高边模抑制比。在设计实例中,对应低于4.5nm的3dB带宽和高于100nm的FSR(要求边模抑制比高于35dB)的滤波性能,器件的级联级数、衍射阶数、最佳啁啾系数分别对应16,45和5。

臂长差啁啾型级联Mach-Zehnder干涉仪滤波性能

为增大自由频谱区(FSR),优化级联Mach-Zehnder干涉仪(MZIs)的带通滤波性能,利用其与阶梯形滤波器原理的相似性,用啁啾型臂长差替代恒定臂长差.用传输矩阵法建立了臂长差啁啾型级联MZI的数学模型,分析3 dB带宽及FSR的变化规律,验证了理论模型及分析方法的正确性.仿真结果表明,通过合理选取啁啾系数,臂长差啁啾型级联MZI同时获得了较大的FSR和较小的3 dB带宽,且最佳啁啾系数随衍射级数增大而增大.