熔锥型全波耦合器.pdfVIP

维普资讯 第 52卷 第2期 2003年2月 物 理 学 报 Vo1．52，No．2，February，2003 1000．．3290／2003／52(02)／0390．．05 ACTA PHYSICA SINICA ⑥2003Chin．Phys．Soc． 熔锥型全波耦合器 张瑞峰 葛春风 王书慧 胡智勇 李世忱 (天津大学精密仪器与光电子工程学院，光电科学技术教育部重点实验室 ，天津 300072) (2002年4月 10日收到 ；2002年6月 26日收到修改稿) 从耦合模方程 出发 ，分析 了全光纤非对称熔融拉锥型耦合器的带宽特性，提 出和论证 了全波(0+E+S+C+L band)耦合器 的制作方案 ，并且在工艺上实现 了全波耦合 ，其带宽达到了390nm(1260--1650)，分束 比 1：99；附加损耗 O．1dB． 关键词：全波耦合器，熔融拉锥 ，带宽，预拉伸 PACC：4281M ，4280S，4281 各种形式 的 DBR可调谐半导体激光器，SG—DBR， 1．引 言 SSG—DBR 等，可调谐范 围有望达 到 80nm；全光纤 超连续脉冲光子源 ，带宽可 以达到传统半导体激光 随着全波光纤的出现，光通信 网的各种节点器 器 (IJ))无法达到的波长区域 ，可在连续光谱区得到 件的宽带特性 日为重要 ，熔 融拉锥型全光纤耦合器 脉宽 0．3ps的超短脉冲．可 以为 DWDM 及 OTDM (coupler)是光纤通信 系统 中重要的基本器件之一， 系统提供 200nm平坦带宽的稳定光源 ¨·”j． 可以用作各种 比例 的功率分路器 (splitter)／合路器 总之 ，纵观整个光纤通信系统 ，“宽带化”已经成 (combiner)，波分复用器 (WDM)，光纤全反镜…，非线 为新型电信网的主要特征之一 ．所有这些都对光通 性光环境 (NOLM)’，光纤环形腔 ，Mach—Zehnder 信器件的工作带宽提 出了越来越高的要求 ，相应 的 光纤滤波器 ，非线性全光开关 等 ；在传感领域 器件技术也将实现 向宽带技术 的过渡 ．光纤耦合器 可利用其作成 Mach—Zehnder，Michelson，Sagnac ， 也不例外 ，目前广泛商用 的 1550窗 口的DWDM系 Fabry—Pent光纤干涉型和光纤环形腔干涉型光纤传 统 中，对耦合器的要求至少是单窗 口宽带的．而在可 感器 ；此外还是光纤陀螺仪和光纤水听器及多种光 能利用 1310和 1550两个窗 口资源为用户提供 “多 学测量仪器的关键部件 J． 业务”服务的光纤接入网系统 中，共传信号采用双窗 光通信技术迅速发展 ．光纤方面，朗讯公司于 口宽带分路器 ，不仅能够获得最佳性能，而且 ，还为 1998年6月研究出全波光纤 (All—waveFiber)，消除 系统预留了丰富的带宽 ，避免 日后升级时对分路器 了1385nm水峰 ，带宽达到了 1280--1625nm．98年全 进行重复性投资．鉴于以上考虑本文将提 出一种熔 波光纤在美 国商用，美国的NEON、南方贝尔公司等 锥型全波 (O+E+S+C+Lband)耦合器 (all—wave 均已选用全波光纤建设各 自的城域网．康宁公司也 coupler)，并详细地阐述其性能指标 、原理 、应用等 ． 推出了城域 网(Metroco )光纤 ，属于负色散单模光 纤 ，工作波长范 围也为 1280--1625nm，无 中继传输 2．熔锥型全波耦合器的原理及分析 距