光纤布拉格光栅在光纤通信系统中的应用
发布:博科斯光电  时间:2019-03-30  浏览:2006
光纤布拉格光栅在光纤通信系统中的应用作为一种新型光器件,光纤布拉格光栅主要用于光纤通信,光纤传感和光信息处理。在光纤通信中,实现并广泛使用许多特殊功能。有源和无源光纤设备可以包括:
有源器件:光纤激光器(用于DFB和其他结构的光栅窄带反射器,波长可调等);半导体激光器(光纤光栅作为反馈外腔并用于稳定980nm泵浦光源); EDFA光纤放大器(光纤光栅实现平坦增益和残余泵浦光反射); Ramam光纤放大器(Bragg光栅谐振器);
无源器件:滤波器(窄带,宽带和带阻;反射和透射); WDM波分复用器(波导光栅阵列,光栅/滤波器组合); OADM上下行分插复用器(光栅选择);色散补偿器(线性啁啾光纤光栅实现单通道补偿,采样光纤光栅实现WDM系统中的多通道补偿);波长转换器OTDM延迟器OCDMA编码器光纤布拉格光栅编码器。
1.传感器
光纤布拉格光栅(FBG)自其问世以来,已广泛应用于光纤传感领域。光纤布拉格光栅(FBG)传感器具有抗电磁干扰,抗腐蚀,电绝缘,灵敏度高,成本低,与普通光纤兼容性好等优点,受到越来越多的关注。由于FBG的共振波长对应力,应变和温度的变化敏感,因此主要用于测量温度,应力和应变。传感器通过用外部参数(温度或应力和应变)调制布拉格FBG的中心波长来获取传感信息。因此,该传感器灵敏度高,抗干扰能力强,能量要求低,光源稳定性好,适用于精确,准确的测量。光纤布拉格光栅(FBG)传感器现在占主要由光纤组成的材料的44.2%。光纤布拉格光栅(FBG)传感器已经用于各个方面,例如高速公路,桥梁,水坝,矿山,机场,船舶,地球技术,铁路,石油或天然气仓库的监测。传感器的发展方向之一是多点和分布式传感器,主要使用WDM,TDM,SDM和CDMA的组合。
2.在过滤器中
光纤滤波器是光纤通信中的重要无源器件。光纤光栅的出现确实实现了全光纤滤波器。光纤布拉格光栅(FBG)滤波器因其低成本,与光纤的兼容性和易于集成而成为光通信系统中的理想器件。随着FBG制造技术的成熟和各种波长调整方法的丰富,单通道和多通道宽带,高反射率带阻滤波器和窄带低损耗带通滤波器可以实现从1520到1560 nm。此外,具有平坦增益的FBG滤波器引起了广泛关注。此外,FBG也用于SDH系统。 WDM系统的色散补偿和分插复用。
3.色散补偿
对于普通的单模G.652光纤,色散值在1550nm处为正。当光脉冲在其中传播时,短波长光(“蓝光”)比长波长光(“红光”)传播得更快。在一定的透射距离之后,脉冲变宽并形成纤维材料的分散。如果光栅周期很长,则长波长光将在光栅的前面反射,而短波将在光栅的前面反射。长光在光栅末端反射,因此短波长光比长波长光(L是光栅长度)长2L。因此,产生长波长光和短波长光之间的时间延迟差,并形成光栅的色散。当光脉冲通过光栅时,短波长光的时间延迟比长波长光的时间延迟长,这只起到色散均衡的作用,并实现色散补偿。
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