波長選擇開關(guān)（WSS—Wavelength Selective Switch）是新一代可重構(gòu)光分叉復(fù)用（ROADM—Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）光網(wǎng)絡(luò)中的核心器件之一�；诠杌壕В↙CoS）的波長選擇開關(guān)具有光譜靈活性高、插損低、信號處理能力強等顯著優(yōu)點,是近年來國際WSS技術(shù)發(fā)展的主要方向。目前的商用化WSS主要由Finisar等少數(shù)幾家國外公司提供,其端口數(shù)一般小于1×20端口,主流產(chǎn)品的端口數(shù)為1×9端口,光譜分辨率10GHz。設(shè)法研制出具有高端口數(shù)和高光譜分辨率的WSS,能夠有效降低ROADM光節(jié)點中所需WSS的數(shù)量,從而顯著降低ROADM光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本、能耗、故障率和運行維護(hù)成本,使光網(wǎng)絡(luò)的全光信號處理能力和網(wǎng)絡(luò)交換容量得到大幅度提升,同時有效降低我國在新一代光通信技術(shù)領(lǐng)域的貿(mào)易風(fēng)險,具有重要的研究意義和實際應(yīng)用價值。本文應(yīng)用ZEMAX光學(xué)設(shè)計軟件,通過對硅基液晶WSS光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部的傅里葉透鏡組、柱透鏡組等光學(xué)部件和成像系統(tǒng)的優(yōu)化,建立了 1×112端口的波長選擇開關(guān)ZEMAX仿真模型,同時通過設(shè)置評價函數(shù),優(yōu)化... 

【文章來源】：中央民族大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1. 可重構(gòu)光分叉復(fù)用器的研究背景
    1.2. 論文的研究背景及意義
        1.2.1. 波長選擇開關(guān)的研究背景
        1.2.2. 論文的目的和意義
    1.3. 論文的主要內(nèi)容
第二章 波長選擇開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)及其核心光學(xué)部件
    2.1. 波長選擇開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
    2.2. 組成波長選擇開關(guān)的核心光學(xué)部件
        2.2.1. 微透鏡陣列
        2.2.2. 雙膠合透鏡組
        2.2.3. 衍射光柵
        2.2.4. 硅基液晶(LCoS)
    2.3. 波長選擇開關(guān)的主要光學(xué)原理
        2.3.1. LCoS光束偏轉(zhuǎn)原理
        2.3.2. 高斯光束的傳播理論
    2.4. 本章小結(jié)
第三章 基于ZEMAX的波長選擇開關(guān)模型建立
    3.1. ZEMAX的光學(xué)設(shè)計思路
    3.2. 高端口數(shù)WSS仿真模型的建立
        3.2.1. 各器件功能仿真及其參數(shù)設(shè)置
        3.2.2. 仿真系統(tǒng)中LCoS功能的實現(xiàn)
        3.2.3. 評價函數(shù)設(shè)置及系統(tǒng)優(yōu)化方案
    3.3. 本章小結(jié)
第四章 仿真結(jié)果及分析
    4.1. LCoS的光譜分辨率
    4.2. 可實現(xiàn)的最高端口數(shù)
    4.3. 光束返回到微透鏡端口的串?dāng)_分析
    4.4. 本章小結(jié)
第五章 多端口波長選擇開關(guān)的實驗
    5.1. 波長選擇開關(guān)的實驗搭建
    5.2. 實驗的損耗分析
        5.2.1. C波段的插入損耗
        5.2.2. 中心波長為1550nm的不同濾波帶寬
    5.3. 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1. 論文的主要結(jié)論
    6.2. 進(jìn)一步的工作
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多端口波長選擇開關(guān)的光學(xué)設(shè)計與優(yōu)化[J]. 張倩,陳根祥,宋菲君,高云舒.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(14)
[2]基于液晶空間光調(diào)制器的光束偏轉(zhuǎn)控制技術(shù)[J]. 楊赫,佟首峰,張磊,常帥,宋延嵩,趙馨,范新坤.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(11)
[3]基于自適應(yīng)模擬退火算法的光學(xué)模式轉(zhuǎn)換技術(shù)[J]. 李路遙,閆連山,葉佳,鄭春雨,潘煒,羅斌.  光學(xué)學(xué)報. 2016(12)
[4]基于LCoS的1×32端口靈活柵格的波長選擇開關(guān)[J]. 陳冉,陳笑,陳瀛,高云舒,陳根祥,王義全.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(12)
[5]LCoS平面光柵的衍射特性及其在1×N型波長選擇開關(guān)中的應(yīng)用[J]. 田淼,陳笑,高云舒,陳瀛,王珊,張景,張穎,陳根祥,王義全.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(09)
[6]一種潛望鏡周視光學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J]. 郭志強,于運治,李原.  四川兵工學(xué)報. 2011(05)
[7]一種基于微機電系統(tǒng)技術(shù)的新型波長選擇開關(guān)[J]. 胡強高,劉德明,張玓,袁志林,張博.  光學(xué)學(xué)報. 2010(04)

博士論文
[1]可重構(gòu)光分插復(fù)用器的研究[D]. 胡強高.華中科技大學(xué) 2010

碩士論文
[1]波長選擇開關(guān)光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與仿真[D]. 張倩.中央民族大學(xué) 2019
[2]基于LCoS的波長選擇開關(guān)與多波長激光器研究[D]. 陳冉.北京交通大學(xué) 2016
[3]基于LCOS的可調(diào)波長選擇開關(guān)的研究[D]. 陳超.武漢郵電科學(xué)研究院 2016
[4]基于硅基液晶處理芯片的1XN端口波長選擇開關(guān)的研究[D]. 田淼.中央民族大學(xué) 2015
[5]用于激光加工中調(diào)Q Nd:YAG激光器研究[D]. 何忠蛟.浙江大學(xué) 2003



本文編號：3199109