可重配置光分插多路复用器的设计与实现

论文摘要

光分插复用器(OADM)能够有选择地从复用在单模光纤内的多个波长中分出所需波长,同时插入相同波长但内容不同的数据流。它在光域内实现了时域内分插复用的功能,必将成为波分复用(WDM)全光通信网的核心设备之一。传统的OADM节点的配置是固定的,当需要改变配置时,只能采用人工现场设置的方式,运行的所有业务都将受到影响;可重配置的OADM(ROADM)能够远程动态控制节点的上/下路波长,而不影响已有业务,因此能使光网络具有动态重构的能力。随着互联网及多媒体技术的发展,多媒体宽带业务量不断增长,传统的OADM已经不能满足未来通信业务的需求,必将被ROADM取代。目前,以波长信道的上/下路方式区分,ROADM有多种实现方案。本文对比了不同方案的优缺点后,采用成熟技术,提出了一种光纤光栅准直器的结构,并详细介绍它的实现过程。由光纤光栅准直器组成的光纤光栅光开关真正实现了光纤光栅与光开关二合为一的结构。本文制作的ROADM,以光纤光栅光开关为核心模块,不仅保持了ROADM原有的优点,而且结构更紧凑,器件的体积更小,系统集成更容易。本文在制作1×5的光纤光栅光开关的基础上,研制了具有4个通道的ROADM样机。通过对样机的测试,参照理想OADM的性能要求,利用OptiSystem软件对引入该ROADM的WDM系统进行仿真。结果证明了此种结构的ROADM符合设计标准,其应用在WDM系统中不会对系统造成大的影响,而且结构简单,操作方便。此外,此类ROADM采用了成熟的技术,因此制作过程难度小,降低了器件的成本,适合批量生产,可以在实际中应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 光分插多路复用器简介
• 1.2 ROADM的研究现状及发展趋势
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 课题来源
• 1.5 论文研究的内容
• 1.6 论文组织结构
• 2 ROADM的结构及原理
• 2.1 ROADM的基本结构
• 2.2 ROADM的性能要求
• 2.3 ROADM的技术实现
• 2.4 开关型ROADM与调谐型ROADM的性能比较
• 2.5 本章小结
• 3 ROADM的设计与实现
• 3.1 光纤光栅的制作
• 3.2 光纤光栅准直器的制作
• 3.3 基于光纤光栅的光开关设计与实现
• 3.4 本章小结
• 4 ROADM测试与性能分析
• 4.1 ROADM的测试
• 4.2 ROADM的测试结果及分析
• 4.3 本章小结
• 5 新型ROADM在WDM系统中应用的仿真
• 5.1 OptiSystem简介
• 5.2 仿真系统构建
• 5.3 传输仿真性能分析
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在校期间发表的论文
• 致谢