Компьютерное исследование оптических демультиплексоров на основе интерференционных фильтров и фильтров фабри-перо
Автор: Фридрих Цандер • Июнь 13, 2025 • Практическая работа • 1,036 Слов (5 Страниц) • 70 Просмотры
КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРОВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ФИЛЬТРОВ И ФИЛЬТРОВ ФАБРИ-ПЕРО
Отчет по практической работе №1 по дисциплине
«Многоволновые оптические системы связи»
Введение
Целью работы является изучение принципов действия и компьютерное исследование характеристик и параметров, оптических демультиплексоров на основе интерференционных фильтров.
Согласно варианту задания выбираются исходные данные, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные
№ варианта | Диапазон, нм | , ГГц[pic 1] | , дБ[pic 2] | Тип [И.Ф] | [И.Ф][pic 3] |
10 | 1530,33 –1536,61 | 200 | 24 | В.Р. | 1,458 |
1 ТЕОРИТЕСКАЯ ЧАСТЬ
Мультиплексоры на интерференционных фильтрах
На рисунке 2.1 показана оптическая схема мультиплексора конструкция интерференционного фильтра, выполненного в оптическом волокне (волоконная решётка).
[pic 4]
Рисунок 1.1 – Конструкция интерференционного фильтра, выполненного в оптическом волокне (волоконная решётка)
Часто, при построении демультиплексоров, используется структурная схема, изображённая на рисунке 1.1. Из группового сигнала, фильтр отражает обратно только один канал, который затем отводится с помощью циркулятора.
Данная схема позволяет изготавливать интерференционный фильтр непосредственно в оптическом (фоточувствительном) волокне.
Волокно можно сделать фоточувствительным, если в него добавить примеси германия. Затем это волокно подвергают воздействию ультрафиолетового света, что вызывает изменения показателя преломления в сердцевине волокна. Обычно решётка создаётся с помощью облучения волокна двумя интерферирующими ультрафиолетовыми лучами. Для производства решеток также может быть использована фазовая маска, которая расщепляет пучок ультрафиолетового света на различные дифракционные порядки, которые, интерферируя, создают решетку внутри.
[pic 5]
Рисунок 1.2 – Тонкоплёночный интерференционный фильтр
На рисунке 1.2 светлые и темные полосы – тонкоплёночные слои с разными показателями преломления. Толщина фильтра, период следования слоев и разница показателей преломления слоев подбирается так, чтобы от фильтра отражался только узкий спектральный диапазон, а все остальные длины волн проходили фильтр насквозь.
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Согласно своему варианту задания по таблице ITU-T найдем число каналов (решёток) n и центральные частоты для заданного диапазона с 1530,33 – 1536,61 с частотным интервалом 200 ГГц.[pic 6]
Таблица 2.1 – Заданный диапазон длин волн по частотному плану ITU-T
№ канала | Частота, ТГц | Длина волны, нм |
1 | 195,9 | 1530,33 |
2 | 195,7 | 1531,90 |
3 | 195,5 | 1533,47 |
4 | 195,3 | 1535,04 |
5 | 195,1 | 1536,61 |
Из таблицы 2.1 следует, что число каналов (решеток) n = 5.
Далее проведем исследование оптического демультиплексора на основе интерференционного фильтра.
Исходя из данной в задании схемы (рисунок 2.3) построения демультиплексора, определили угол падения светового пучка на фильтр: .[pic 7]
Согласно пункту 2 расчетного задания, рассчитаем период структуры для всех тонкоплёночных фильтров, входящих в демультиплексор и толщину фильтров для , , и .[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]
...