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光元器件开发的最新突破

2/14/2005来源:光纤通信人气:8567

光元器件开发的最新突破   在贝尔实验室,研究人员演示了一种波长可选型光源。这种设备是吸电调节激光器的延伸, 它将每一时刻只有一个处于工作状态的八个或更多的DFB激光器与波导、组合器、放大器和吸 电式调节器集成在一起。在该器件一个有趣的变形中,每个DFB激光器都有自己的调节器,从 而使其成为一个多波长光源。这类设备将有潜力大大降低生产成本和库存需求。   最使人感兴趣的多波长传输手段之一是所谓的啁啾脉冲波分复用(CPWDM)技术。在这里, 一种锁模光纤激光器用于在一个宽波长带内以超短脉冲辐射光线。这些脉冲通过一根扩散光纤 被其通路啁啾化——该扩散光纤可将脉冲由飞秒拓宽到纳秒,同时扩展了光的频谱成分。然后 每个脉冲被一个时分复用调制器切割,从而使系统可以针对不同的时间片在不同的波长上放置 数据。   从理论上讲,通过这种方式,用一个激光器就可以生成任意多的波长信道。在实验室中, 该方法已被用于复用成百信道,每信道携带几十兆比特数据。潜在的应用领域还包括宽带接入, 在此,人们可以采用廉价的衍射晶栅为个人用户、邻里社区甚至家庭提供波长剥落服务。   现在出现了另一个问题:在一根光纤上拥有16个、40个、80个或者更多的波长信道,其中 的每一个均携带速率高达每秒G比特的实际用户信息流,但你仍然没有一个实际可行的廉价方 案来监控这根光纤并确保一切工作良好。   研究人员已经推出了另一种用于WDM的重要设备——光学频谱分接头。它实际上是一个面 向携带WDM信道的光纤放置的小玻璃块。其工作原理如下:光纤晶栅从光纤中分接入极少量的 光能并将其转移到玻璃块内,传播速率不同的波长经空间分割以便在一个探测器系统中触发不 同的点。电子技术随后将该系统所探测到的变化转化为与光能、信噪比及增益平滑性有关的数 据。该设备本身极为廉价,且具有高度的稳定性。   光学频谱分接头使在全部WDM信道上监控功率与波长具有了实际可操作性,并填补了系统 设计人员工具箱中的一个空缺,可以为网络管理系统提供其工作所需的重要统计数据。   最后值得一提的是:贝尔实验室的科学家最近制造出一种工作方式类似孩子们的跷跷板的 微型光纤交换系统,并通过以类似于硅集成电路的方式建造的微电机系统(MEMS),演示了世 界首例实用性光交换系统。科学家们相信,这种跷跷板交换有可能成为未来光纤网络中所使用 的交换技术的基础。   这个实验性交换系统中的跷跷板是一根微观枢纽杆,其一端附有一个镀金镜片。该端插入 一个宽度大约为十分之一发丝的狭小空间中,并处于三根发丝粗细的光纤之间。这三根光纤的 中心线位于同一水平面上。当交换系统未被激活时,镜片将光线从左边光纤反射至垂直光纤。 当交换系统被激活时,电压加至杆的另一端附连盘片上,导致的静电力将盘片压下,举起跷跷 板使镜片升至光纤中心以上,光线即可从左边光纤到达右边光纤。   贝尔实验室的这项技术将用于大量不同设备与系统的设计和制造,其中包括波长加减多路 复用器、供给交换、光纤再配置通信网、动力限制器、多级衰减器以及WDM信号均衡器,这些 对于提高网络接入速度而言都是至关重要的。