文档介绍：分类号学号 M201072703
学校代码 10487 密级

硕士学位论文

基于阵列波导光栅的
混合光束分-波分复用器的研究

学位申请人: 邱新友
学科专业: 光电信息工程
指导教师: 李洵教授
答辩日期:
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

Study of a Hybrid Beam Splitter-Wavelength
Multiplexer based on Arrayed Waveguide
Grating

Candidate : Qiu Xinyou
Major : Optoelectronic Information
Engineering
Supervisor : Prof. Li Xun

Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074, P. R. China
January, 2013
独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究
成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体
已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以
明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名:
日期: 年月日

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本论文属于
不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着互联网技术及其相关业务的飞速发展,对光接入网的带宽要求越来越高。为
了满足未来带宽的巨大需求,人们把波分复用(Wavelength Division Multiplexing, WDM)
技术应用到无源光网络(Passive work, PON)。但是由于造价昂贵,波分复用
无源光网络(WDM-PON)很难得到广泛的应用。于是人们提出了很多改进的方案,其中
混合 WDM-PON 能够很好地权衡性能和成本而脱颖而出。
在混合 WDM-PON 中,信号下行传输时采用波分复用技术,每个光网络单元
(work Unit, ONU)享有一个独立的波长;信号上行传输时采用时分复用技术,
所有的信号共享一个波长。这样在混合 WDM-PON 中一个能够对下行信号实现解复用,
同时对上行信号实现光功率合束的混合光束分-波分复用器至关重要。
本论文提出了一种实现混合光束分-波分复用器的设计方案。该方案在阵列波导光
栅的基础上,分波的光从输入平板波导光栅圆的圆心入射,会聚在输出平板波导罗兰
圆周上,即输出波导所在的曲面。而分束的光从不同的位置入射,这样光在输出波导
所在的面上不再是一个聚焦的点,而是一个散斑。当光斑尺寸足够大时,入射光就会
耦合进多条输出波导实现分束。本论文中我们设计了一个 1×32 混合光束分-波分复用
器,并利用二维束传播法对其进行了模拟和优化。模拟结果显示该器件的分束性能:
附加损耗为 dB(不包括光纤与二氧化硅波导之间的耦合损耗),各信道之间的功率
最大差值为 dB。波分复用性能:损耗 ;中心信道串扰-31. 4dB,边缘信道串
扰逐渐变大,最边缘的信道串扰为-;1dB 带宽。

关键词:混合光束分-波分复用器波分复用阵列波导光栅有效折射率法
束传播法

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Rapid development of the has fueled the great demand of bandwidth in opti