基于PCF的可编程MZI多波长滤波器设计

实验证明了一种基于可编程、热控制马赫-曾德尔干涉仪的自由光谱范围(FSR)可调谐梳状滤波器,该滤波器由乙醇填充的单模光子晶体光纤组成,通过选择性地激活独立的加热元件,使用数字热敏机头来调节相位差,从而可以方便对FSR进行数字调谐。该滤波器在较宽的波长范围内,具有周期性平顶通带陡边特征和高消光比。

偏振无关的电光多波长滤波器设计(英文)

基于双折射铌酸锂(LiNbO3)晶体的电光效应,设计了一种偏振无关的二端口波导型多波长可调谐滤波器。在非对称干涉仪的上下分支波导上,耦合电极与相移电极周期性交叉级联实现模式的偏振转换。利用琼斯矩阵的Z域分析,求解驱动电压模拟实现多个波长的同时选择。仿真实现了自由光谱范围(FSR)内分布任意的窄带多波长输出。波长中心处传输率为100%;旁瓣大小受到所选波长个数的影响,三个波长同时滤波的旁瓣可达12 dB。同时得到了梳状滤波输出谱,其通带顶部平坦,旁瓣可达20 dB以上。

等波长滤波

多波地震勘探资料解释中最重要，最困难的问题是层位对比，纵、横波剖面上观测到的特征地层标志可作为对比的重要参考，如果纵、横波剖面具有相同的分辨率，则有利于识别特征地层标志，从而准确地进行层位对比，波长与分辨率密切相关，如果两剖面上波长近似相等，则分辨率大致相当，因此，为了有利于层位对比，需要进行等波长滤波，文中从傅里叶变换的基本性质出发，导出等波长滤波要求的转换波与纵波理想的主频比，带宽比，滤波算子长度比等，并根据实际处理需要提出利用相关函数的频谱计算等波长滤滤算子的方法，实际资料的试验处理说明了方法的有效性。

基于啁啾相移光纤光栅的多波长滤波器的研究

使用Ⅴ-Ⅰ传输矩阵法分析了相移量、相移点位置以及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅透射谱特性的影响,并分析了在啁啾光纤光栅中同时引入多相移时生成的多陷波滤波器的波长间隔,发现其与以同样的位置引入单相移时陷波滤波器的波长偏离间隔基本一致。依据仿真分析结果,可以优化啁啾相移光栅相移数量、位置间隔、啁啾系数和相移量的参数选择,设计出实际需要的多波长滤波器。

集成光学声光可调谐波长滤波器的研制

阐述了中心波长为 1.52 3μm的集成光学声光可调谐波长滤波器的各项理论参数、制作工艺以及性能测试。在有效声光相互作用长度 16mm、射频驱动功率 35mW时 ,获得了模式转换效率大于 99.3%、插入损耗小于 - 4dB、带宽 1.6nm、3dB调谐范围为 140nm的实验结果。

全光纤反射式马赫-曾德尔干涉型多波长滤波器的研究

对反射式的马赫 -曾德尔干涉型多波长滤波器的性能作了较详细的研究 ,得出了两个耦合器的分光比和两臂的臂长差对其输出谱线的影响。结论对设计制作不同性能指标的该型多波长滤波器具有重要的参考价值。实验上用光纤熔融拉锥法制作了该种器件 ,实验结果与理论相符合。

不依赖于偏振的可调谐的集成光学波长滤波器的研究

1.引言提高光纤通信系统的容量的一个有效、可行的方法便是采用波分复用技术(WDM)。在WDM系统中,要选出携载信息的某一波长,可调谐的波长滤波器是必不可少的。本项目提出的不依赖于偏振的可调谐的波长滤波器具有稳定性好、可靠性高的优点,是今后集成光学波长滤波器发展的主流。我们研制的不依赖于偏振的可调谐的集成光学波长滤波器的整体结构,如图1所示。它主要由两个交叉型TE/TM模分离器和叉指式换能器组成。

基于双耦合器的平坦型全光纤波长交错滤波器

提出了由一个3×3单模光纤耦合器和一个2×2单模光纤耦合器级联组成的波长交错滤波器,给出了其基本结构形式。将3×3耦合器中的两边两个输出端口连接在一起,中间端口为反射回路,形成一个3阶级联反射式Mach-Ze-hnder干涉仪,利用傅里叶级数展开的方法对其输出特性进行了分析。分析结果表明:组成滤波器的两个耦合器分光比和干涉臂的臂长差取一些定值时,可得到输出波形通带平坦的波长交错滤波器,其输出稳定性和隔离度均得到了提高。与通常的3阶级联Mach-Zehnder干涉仪相比,耦合器数目减少,在实际制作时可以对耦合器的分光比和干涉臂臂长差进行准确监测和控制。

基于2×2和3×3耦合器的级联马赫-曾德干涉仪型波长交错滤波器

针对全光纤级联Mach-Zehnder干涉仪型(CMZI)波长交错滤波器在实际制作过程中存在的问题,提出了由一个2×2和两个3×3单模光纤耦合器级联组成的全光纤CMZI型波长交错滤波器并进行了分析。分析结果表明:组成滤波器干涉臂的第二对臂长差为第一对臂长差的偶数倍时,耦合器分光比取一些定值可得到输出波形通带平坦、阻带加宽、透射率形态近似于方波的波长交错滤波器。与通常的CMZI相比,最大的优点是在实际制作时可以对每个耦合器的分光比进行准确的监测和控制,大大降低了CMZI型波长交错滤波器的制作困难。最后进行了实验研究,实验所得结果与理论结果相吻合。

EMD和CSP融合最优波长空间滤波脑电特征提取方法

基于经验模式分解和共空间模式,结合最优波长空间滤波,提出了三者相结合的特征提取方法。该方法首先利用经验模式分解进行分解,得到固有模态函数,选择合适的固有模态函数进行信号的重构,然后将重构的信号进行最优波长空间滤波变换,得到最优的波长选择信号,再经共空间模式投影映射,提取相应的特征向量,最后利用支持向量机进行分类。运用该方法对9位受试者进行分类结果分析,平均分类准确率在95%以上,实验表明,提出的算法具有较好的分类识别性。

四级方向耦合器组成的全光纤波长交错滤波器

提出了一种由两个2×2和两个3×3光纤耦合器级联组成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪型波长交错滤波器,由光纤传输理论,得到光谱的输出表达式。分析结果表明:组成滤波器干涉臂的第三对臂长差为第一对臂长差的2倍时,耦合器分光比取一些定值可得到输出波形通带平坦、透射率形态近似于方波的波长交错滤波器,谱线峰间的波长间隔约1.6nm。通过实验所得的结果与理论相吻合。

一种新型不等带宽波长交错滤波器的设计

为改善常规马赫-曾德尔干涉仪型波长交错滤波器的输出特性,提出了一种将光纤环型腔加入非平衡马赫-曾德尔干涉仪的干涉臂中构成的新型波长交错滤波器,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到该器件的输出表达式。通过数值模拟分析了光纤环型腔的耦合比和光纤臂长差对该波长交错滤波器性能的影响。结果表明:组成滤波器干涉臂的两对臂长差相等时,光纤环型腔的耦合比取一些定值可得到平坦的输出光谱,该器件在3dB处,奇信道带宽大于15GHz用于10Gb/s的传输,偶信道带宽大于60GHz用于40Gb/s的传输。这种滤波器在10Gb/s向10Gb/s+40Gb/s升级过程中作为复用-解复用器具有很大优势。

一种新型级联MZI型不等带宽波长交错滤波器的设计

为了满足在光纤通信系统中不同传输速率对带宽的要求,提出了基于1个3×3和2个2×2光纤耦合器级联组成全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型不等带宽波长交错滤波器的设计方案.运用光纤传输理论和矩阵理论,推得器件输出谱的表达式,对其特性进行数值模拟分析,结果表明:器件将50GHz的输入信号分离成信道间隔为100GHz的奇偶两路输出信号,满足了10Gbit/s+40Gbit/s混合系统中不同传输速率对带宽的要求,实现不等带宽传输;器件中对耦合器的结构参数偏差要求不同而降低了制作难度.该滤波器较等带宽交错滤波器带宽利用率更高,在光纤通信系统中有着潜在的应用价值.

非对称型波长交错滤波器的设计

提出了由2个3x3和1个2x2单模光纤耦合器级联组成的全光纤马赫-曾德尔干涉仪型波长交错滤波器,给出了基本结构,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到该器件的输出表达式,并对其输出特性进行了分析.分析结果表明:当组成滤波器的3个耦合器的分光比和光纤干涉臂之差取一些定值时,可以使滤波器产生性能良好的非对称的梳状输出谱图.这种滤波器在10 Gb/s向10 Gb/s+40 Gb/s升级过程中作为复用/解复用器具有很大优势.

基于半带数字滤波器的马赫-曾德干涉仪型波长交错滤波器的设计

为了改善常规马赫-曾德干涉仪型波长交错滤波器的性能,并降低光学滤波器设计过程的复杂性,将多个环形谐振腔耦合到常规马赫-曾德干涉仪的两个干涉臂上,从而可利用环形谐振腔的全通特性对光信号进行相位调制.利用数字滤波器与光学滤波器之间的相似性,将半带数字滤波器与光学波长交错滤波器相结合,设计出频谱具有对称性、通带平坦度高、精细度接近1、隔离度大于30dB的波长交错滤波器.分析表明:当微环耦合器的耦合比在10%范围内波动,或者微环的损耗系数大于0.7时,滤波器的隔离度始终高于25dB;在器件的中心波长附近,色散值接近于0.证明了所设计滤波器能够较好地适用于现有的波分复用系统.最后将多个双环谐振腔和单环谐振腔同时引入马赫-曾德干涉仪型滤波器,利用半带数字滤波器设计方法进行参数设计,计算结果表明:由双环和单环组成的复合结构的滤波器比仅仅采用多个单环的滤波器的隔离度提高约10dB.

C波段半波长开路谐振器平行耦合滤波器的研制

采用切比雪夫低通原型滤波器综合法,设计了一种半波长开路谐振器平行耦合滤波器,该类型滤波器具有插入损耗低、结构简单、容易实现等诸多特点。从测试结果看出,实际测试值与理论分析及MWO软件仿真结果基本一致。

基于DSP方法的任意带宽比MZI型波长交错滤波器的设计

为了使光学波长交错滤波器(Interleaver)在光信号速率为40Gbit/s和10Gbit/s的混合传输系统中得到有效应用、提高带宽资源的利用率、并降低光学滤波器设计过程的复杂性,将多个环形谐振腔作用于马赫-曾德尔干涉仪的两个干涉臂上,并结合DSP中的功率互补型数字滤波器的设计方法,根据数字滤波器极点得出光学滤波器的设计参数,并解决参数不匹配问题,得到一种两端口输出谱带宽比任意分配的光学波长交错滤波器,该滤波器精细度高,通带平坦性好,隔离度大于30d B。通过分析滤波器阶数的变化和器件的损耗等对滤波器性能的影响,结果表明:该方法设计的滤波器能够很好地适用于传输不同速率的混合系统。

级联槽型腔表面等离子体滤波器

提出一种中心波长随槽型腔腔长线性变化、透射率随耦合距离可调的级联腔表面等离子体滤波器。该滤波器由输入波导、两个级联的介质槽型腔和输出波导组成。通过级联两个相同的槽型腔,共振模被分离从而实现窄带的双通道滤波器;进一步调节输出波导的位置,能够将双通道分离,实现单通道的滤波。通过时域有限差分法和耦合模理论对模型进行仿真分析,结果表明,该滤波器的最小半高宽低至20nm。同基于单槽型腔的滤波器相比,半高宽显著减小。

槽型腔表面等离子体滤波器特性研究

为了降低槽型腔滤波器透射频谱的FWHM(半高全宽),采用FDTD(时域有限差分法)对基于MIM(金属-介质-金属)波导的单槽型腔滤波器和级联槽型腔滤波器结构进行了数值模拟,并用耦合模理论对其透射频谱进行了分析。仿真结果表明,级联槽型腔滤波器能够有效抑制透射频谱的FWHM,其透射频谱的FWHM仅为单槽型腔结构的30%～40%。

基于保偏光纤取样光栅的宽频带滤波方法

提出一种新型刻录在保偏光纤上的取样布喇格光纤光栅.利用耦合模方程分析了此种光纤光栅的光谱特性,并利用切趾函数对光栅的输出谱进行了优化处理,最终可以实现高品质的宽频带多波长滤波.频带宽度为普通取样布喇格光纤光栅的2倍,经过切趾处理后,此种光纤光栅的边模抑制比也有显著提高.