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光通信中,随着密集波分复用(DWDM)的发展及日趋成熟,作为其核心的光滤波技术,成为研究的热点与重点。光滤波技术具有广泛的应用,主要有复用解复用器、分插复用器、交叉连接器、色散补偿、增益平坦化等。光网络的智能化、高速率、大规模的发展趋势,对光滤波器提出了动态可调谐、高调谐速率、高矩形度、结构简单等更苛刻的性能要求。 鉴于此,本文对光滤波器进行了研究。主要包括: 1.对格型有限长脉冲响应(FIR)光滤波器进行理论分析与编程仿真实现,得到了矩形度高、通带顶部平坦、边模抑制比(SMSR)为50 dB的滤波特性。并设计了多波长滤波算法,可实现任意多个波长的同时滤波。 2.设计了基于钛扩散铌酸锂晶体的电光可调谐滤波器,运用z变换方法,以及格型FIR滤波器的设计原理,对该种滤波器进行了算法优化设计,求得控制模式耦合单元的电压矩阵的取值,从而实现了电光调谐的逆向推导。在不改变滤波器各项物理参数的情况下,得到了通带带宽可调谐、滤波波长可调谐的光滤波特性。滤波波段的中心波长调谐范围可达4 nm。 3.对基于钛扩散铌酸锂晶体的电光可调谐滤波器的各项参数进行分析,得到级联级数、叉指电极周期、各级叉指电极组间隔长度以及相移电极正负极间距对滤波效果的影响。通过改变滤波器的相应参数,实现了不同波长窗口的滤波、奇偶交错滤波及梳状滤波。 4.对钛扩散铌酸锂波导折射率的计算方法进行分析,讨论了波导各项参数对折射率的影响,从而确定了所设计的光滤波器的波导参数。 由理论分析及编程仿真证明,本文设计的算法是可行的。滤波器具有较高的矩形度、较好的SMSR,且通带顶部平坦,可实现窄带滤波。该滤波器以电光效应、铌酸锂波导为基础,具有高处理速度,高集成度的优势,从而能够更好的适应现代光网络的要求。