توضیحات
ABSTRACT
Wavelength division multiplexing (WDM) communication systems invariably require good optical filters meeting stringent requirements on their amplitude response, the ideal being a perfectly rectangular filter. To achieve high bandwidth utilization, the phase response of these filters is of equal importance, with the ideal filter having perfectly linear phase and therefore constant time delay and no dispersion. This aspect of optical filters for WDM systems has not received much attention until very recently. It is the objective of this paper to consider the phase response and resulting dispersion of optical filters in general and their impact on WDM system performance. To this end we use general concepts from linear systems, in particular, minimum and nonminimum phase response and the applicability of Hilbert transforms (also known as Kramers–Kr¨ onig relations). We analyze three different classes of optical filters, which are currently being used in WDM systems and compare their performance in terms of their phase response. Finally, we consider possible ways of linearizing the phase response without affecting the amplitude response, in an attempt to approximate the ideal filter and achieve the highest bandwidth utilization.
INTRODUCTION
WAVELENGTH division multiplexing (WDM) is be- coming pervasive in optical communication systems. Key optical components in these systems are those that perform the function of combining (multiplexing) different wavelength channels and splitting (demultiplexing) them. Combining different wavelengths is a relatively simple task and can be achieved with a component such as a star coupler. Demultiplexing requires optical spectral filters and is a much more challenging problem when real system constraints are applied. In recent years, a number of candidates for this filtering function have been proposed and implemented and can be divided broadly into three categories: 1) Mach–Zehnder interferometer (MZI) based devices which include the waveguide grating router (WGR) and the Fourier filters ; 2) thinfilm filters (TFF’s) which include multiple cavity transmission filters , Fabry–Perot filters, and ring resonator filters ; and 3) fiber Bragg gratings (FBG’s), including apodized and chirped gratings . We will designate these as class I, II, and III filters, respectively.
چکیده
سیستم های ارتباطی WDM (WDM) هرگز نیازمند فیلترهای نوری خوب هستند که با رعایت الزامات دقیق آنها در پاسخ دامنه خود مواجه می شوند. ایده آل بودن یک فیلتر کاملا مستطیلی است. برای دستیابی به استفاده از پهنای باند بالا، پاسخ فاز این فیلترها با اهمیت برابر است، زیرا فیلتر ایده آل دارای فاز کاملا خطی و در نتیجه تأخیر زمان ثابت و بدون پراکندگی است. این جنبه ای از فیلترهای نوری برای سیستم های WDM تاکنون بسیار مورد توجه قرار نگرفته است. هدف از این مقاله بررسی واکنش فاز و پراکندگی فیلترهای نوری به طور کلی و تأثیر آنها بر عملکرد سیستم WDM است. برای این منظور از مفاهیم کلی سیستم های خطی، به ویژه، پاسخ های حداقل و غیر مینیمم فاز و کاربرد پذیری تبدیل هیلبرت (همچنین به عنوان رابطه روابط کرامرز و کریگ) شناخته می شود. ما سه کلاس مختلف فیلترهای نوری را تحلیل می کنیم که در حال حاضر در سیستم های WDM مورد استفاده قرار می گیرند و عملکرد آنها را با توجه به پاسخ فاز آنها مقایسه می کنند. در نهایت، راه های ممکن برای خطی کردن پاسخ فاز بدون تاثیر پاسخ دامنه، در تلاش برای تقریب فیلترینگ مطلوب و دستیابی به بالاترین میزان استفاده از پهنای باند است.
مقدمه
Multiplexing WAVELENGTH (WDM) در سیستم های ارتباطی نوری فراگیر است. اجزای اصلی نوری در این سیستم ها هستند که عملکرد ترکیب (چند منظوره) کانال های مختلف طول موج و تقسیم (demultiplexing) آنها را انجام. ترکیب طول موج های مختلف یک کار نسبتا ساده است و می تواند با یک جزء از قبیل یک ستاره متصل شود. Demultiplexing نیاز به فیلتر طیفی نوری است و یک مشکل بسیار چالش برانگیز است، زمانی که محدودیت های سیستم واقعی اعمال می شود. در سال های اخیر تعدادی از نامزدها برای این تابع فیلترینگ پیشنهاد شده و اجرا شده اند و می توانند به طور گسترده به سه دسته تقسیم شوند: 1) دستگاه های مبتنی بر تداخل سنجی ماچ-زهندر (MZI) که شامل روتر گرید موجبر (WGR) و فیلترهای فوریه ؛ 2) فیلترهای thinfilm (TFF) که شامل فیلترهای انتقال چند حفره، فیلترهای Fabry-Perot و فیلترهای رزوناتور حلقه هستند. و 3) فیبرهای Bragg gratings (FBG)، از جمله gratings apodized و chirped. ما این ها را به صورت طبقه بندی I، II و III به ترتیب تعیین می کنیم.
Year: 2016
Publisher : IEEE
By : G. Lenz, B. J. Eggleton, C. R. Giles, C. K. Madsen, and R. E. Slusher
File Information: English Language/ 199 Page / size: 905 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1376
ناشر : IEEE
کاری از : G. Lenz, B. J. Eggleton, C. R. Giles, C. K. Madsen, and R. E. Slusher
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 13 صفحه / حجم : KB 199
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.