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企業科普

光纖光柵在光纖通信系統中的應用

概要： 光纖光柵在光纖通信系統中的應用 光纖光柵作為一種新型光器件，主要用于光纖通信、光纖傳感和光信息處理。在光纖通信中實現許多特殊功能，應用廣泛，可構成的有源和無源光纖器件分別是：

光纖光柵在光纖通信系統中的應用 光纖光柵作為一種新型光器件，主要用于光纖通信、光纖傳感和光信息處理。在光纖通信中實現許多特殊功能，應用廣泛，可構成的有源和無源光纖器件分別是：

有源器件：光纖激光器（光柵窄帶反射器用于DFB等結構，波長可調諧等）；半導體激光器（光纖光柵作為反饋外腔及用于穩定980nm泵浦光源）；EDFA光纖放大器（光纖光柵實現增益平坦和殘余泵浦光反射）；Ramam光纖放大器（布喇格光柵諧振腔）。

無源器件：濾波器（窄帶、寬帶及帶阻；反射式和透射式）；WDM波分復用器（波導光柵陣列、光柵/濾波組合）；OADM上下路分插復用器（光柵選路）；色散補償器（線性啁啾光纖光柵實現單通道補償，抽樣光纖光柵實現WDM系統中多通道補償）；波長變換器 OTDM延時器 OCDMA編碼器 光纖光柵編碼器。

1.傳感器中

光纖光柵自問世以來，已廣泛應用于光纖傳感領域。由于光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、抗腐蝕、電絕緣、高靈敏度和低成本以及和普通光纖的良好的兼容性等優點，所以越來越受關注。由于光纖光柵的諧振波長對應力應變和溫度的變化敏感，所以主要用于溫度和應力應變的測量。這種傳感器是通過外界參量(溫度或應力應變)對Bragg光纖光柵的中心波長調制來獲得傳感信息的。因此，傳感器靈敏度高，抗干擾能力強，對光源能量和穩定性要求低，適合作精密、精確測量。 光纖光柵傳感器現已占以光纖為主的材料的44.2 %。光纖光柵傳感器已被用于各個方面，例如高速公路、橋梁、大壩、礦山、機場、船舶、地球技術、鐵路、油或氣庫的監測。傳感器的一個發展方向就是多點、分布式傳感器，它們主要是利用WDM, TDM, SDM, CDMA的組合。

2.濾波器中

光纖濾波器是光纖通信中的一個重要的無源器件，光纖光柵的出現真正實現了全光纖型濾波器。光纖光柵濾波器成本低、與光纖兼容、易于集成等優點是光纖通信系統中理想的器件。隨著光纖光柵制作技術的成熟和各種波長調節手段的豐富，可以實現從1520~1560nm全波段單通道和多通道的寬帶、高反射率的帶阻濾波器和窄帶、低損耗的帶通濾波器，另外應用于增益平坦的光纖光柵濾波器得到了人們的廣泛的關注.除此之外光纖光柵還用于sdh系統的色散補償以及wdm系統的分插復用。

3.色散補償

對于普通單模G.652光纖,在1550nm處色散值為正,光脈沖在其中傳輸時，短波長的光（“蘭光”）較長波長的光（“紅光”）傳播得快.這樣經過一定距離得傳輸后，脈沖就被展寬了,形成光纖材料的色散.若使光柵周期大的一端在前，使長波長的光在光柵前端反射，而短波長的光在光柵末端反射，因此短波長的光比長波長的光多走了2L距離(L為光柵長度)，這樣便在長、短波長光之間產生了時延差，從而形成了光柵的色散。 當光脈沖通過光柵后，短波長的光的時延比長波長的光的時延長，正好起到了色散均衡作用，從而實現了色散補償。