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近年来,随着全光通信网的迅速发展,光分插复用器(OADM)作为WDM光网络的关键器件之一,一直是国内外广泛关注的焦点。OADM的结构方案有很多种,其中基于光纤光栅OADM因其插入损耗低、结构简单和与偏振无关等特点,在未来的光传送网中将会有广阔的应用前景。本文以光纤光栅型OADM为研究对象,分别研究了基于光纤光栅和环形器的OADM以及基于光纤光栅和马赫-曾德尔干涉仪的OADM,完成的主要工作有:1、首先对常见的几种OADM结构做了简单介绍,综述了光纤光栅近年来的发展和应用。接着从光纤的光敏特性和光栅的光学特性入手,详细推导了耦合模理论的一些重要结论,导出了光纤布拉格光栅的一般反射率公式,重点介绍了用于分段分析光纤光栅的传输矩阵理论,然后讨论了几种重要的切趾方法,简要模拟分析了它们的异同,最后介绍了光纤光栅的调谐技术。2、对三种基于光纤光栅和环形器的OADM结构做了研究和仿真实验。首先对单个可调谐光纤光栅和两个环形器的OADM(Ⅰ型)做了结构分析和仿真实验;其次设计了基于四光纤光栅级联和环形器的新型OADM(Ⅱ型),并对此结构分别做了满负荷和未满负荷两组仿真实验,结果显示,除了能成功实现四波长同时上下载外,未满负荷(两波长上下载)运行时比满负荷时要减少2dB左右串扰;最后提出基于光纤光栅和11端口环形器的新型OADM(Ⅲ型),仿真结果显示,Ⅲ型OADM在减少系统损耗的作用上明显优于Ⅰ型和Ⅱ型OADM,仅大约为0.5dB。3、对基于光纤光栅和马赫-曾德尔干涉仪的OADM做了研究。首先在理论分析了马赫-曾德尔干涉仪的基本输出特性后,对基于均匀光纤光栅和马赫-曾德尔干涉仪的OADM进行了理论分析,通过重点讨论器件的分光效率和隔离度,得到OADM最佳结构参数,随后利用这些参数对其输出特性做了数值模拟,最后通过仿真实验验证了其性能。其次,提出基于取样光栅和马赫-曾德尔干涉仪的OADM新结构,随后对此结构做了理论推导和数值模拟,得到了16信道下载谱和29信道下载谱,并应用了切趾技术对这两个下载谱做了优化。