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光学梳状滤波器(Interleaver)是密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)系统中的重要器件。本文针对该类器件中的迈克尔逊Gires-Tournois干涉仪(Michelson Gires-Tournois Interferometer,MGTI)型Interleaver进行分析,主要研究周期、3dB处相交点、不同带宽比的不等带宽Interleaver等特性,具体内容包括:
首先,通过数学推导分析MGTI型Interleaver的周期特性,得出最小正周期由迈克尔逊干涉仪(Michelson Interferometer,MI)相移周期、Gires-Tournois谐振腔(GTEs)位相响应周期的最小公倍数决定。
其次,通过理论推导和实例分析,发现任意参数结构的MGTI其奇偶两路输出光谱光强总在3dB处相交,如果输出为等带宽输出光谱,那么相交点对应的频率是固定的符合ITU的标准频率;如果输出为不等带宽输出光谱,那么相交点对应的频率是不固定的。用两个三镜GT腔替换两面全反镜的MGTI结构仿真验证了此结论。
最后,用两镜GT腔代替MI的两面全反镜,通过MGTI中的GT腔镜面反射率、腔长、干涉仪臂长差等结构参数的选择,得出了四组不等带宽、隔离度高、通带平坦且周期不等的输出光谱,并系统分析了这些结构参数对输出光谱特性的影响。模拟结果表明:可用此类MGTI结构设计出不同带宽比的不等带宽Interleaver;输出光谱的平坦特性由GT腔镜面反射率决定,镜面反射率主要影响输出谱的通带带宽与隔离度,且对两者的影响程度不同;选择适当的GT腔腔长和臂长差可得到不同的光谱周期。