【摘 要】
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波长选择开关（Wavelength Selective Switch,WSS）是全光网可重构光分插复用节点中最关键的器件。基于自由空间光学结构的WSS目前存在着尺寸大、边缘端口插损大、端口之间串扰大等问题,本文就这些问题展开研究并进行优化设计,具体研究成果如下:1.针对WSS中由于光栅“圆锥衍射”导致的输出光斑水平偏移,推导了偏移量的近似计算公式。此偏移量会随着端口数的增加呈抛物线型递增,从而对边
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波长选择开关（Wavelength Selective Switch,WSS）是全光网可重构光分插复用节点中最关键的器件。基于自由空间光学结构的WSS目前存在着尺寸大、边缘端口插损大、端口之间串扰大等问题,本文就这些问题展开研究并进行优化设计,具体研究成果如下:1.针对WSS中由于光栅“圆锥衍射”导致的输出光斑水平偏移,推导了偏移量的近似计算公式。此偏移量会随着端口数的增加呈抛物线型递增,从而对边缘端口造成较大损耗。提出采用弯曲排布光纤阵列（Fiber Array,FA）作为输入输出端口,补偿光栅“圆锥衍射”效应的影响,并成功制备了弯曲排布FA用于实验研究。2.分析表明WSS系统尺寸与输入输出光斑尺寸正相关,论文创新性采用热扩芯（Thermal Expanded Core,TEC）FA作为WSS的输入输出端口以降低系统尺寸,同时还可以减小耦合输出时因系统微离焦产生的角度失配影响,实验测得系统插损为3.8dB。3.分别搭建了基于直线排布和弯曲排布TEC FA的WSS实验系统,验证了弯曲排布FA的补偿效果,实验测得各端口插损在4-7dB之间,边缘端口的插损最高可降低17dB。4.提出了基于“圆锥衍射”效应的端口串扰优化方式,取得了较好的降串扰效果,临近端口的串扰值降低了3-4dB,外围端口的串扰值最高可降低27dB。
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