的结构如附图所示。它由 两种折射率（n）大小不等的介质膜 交替叠加而成。其厚度为1/4波长， 通过介质膜的不同选择构成长波通、 短波通和带通滤波器。高折射率层 反射的光线其相位不会偏移，低折 射率层反射的光线其相位偏移180度。 通过每层薄膜界面上多次反射和透 射光的线性叠加，当光程差等于光 波长时，或是同相位时，多次透射 光就会发生干涉，同相加强，形成 强的透射光波，而反相光波相互抵 消。通过适当设计多层介质膜系统， 就可得到滤波性能良好的滤光片。
开关交换
• 光开关 • 光插分复用
系统管理
•光性能监控
块
器
器 • 光交叉联接 器 • 波长变换器 • 可调滤波器 • 可调激光器
管理摸块 •色散补偿器 •偏振模色散 管理摸块
波分复用（Wavelength Division Multiplexing ，WDM
波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是 将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息） 在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一 起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术； 在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器， Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接 收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤 中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为 波分复用。
全光通信网络以光纤作为基本传输介质，在节点处采用
光交换。即数据从源节点到目的节点的传输过程始终在光域
内。这样的全光通信网络具有优良的品质：通信频带宽、误 码率低、协议透明度高、线路可靠性强。 光滤波器是光纤通信及光网络中 最基础的也是最重要的元器件之一， 不仅用量大而且应用范围广泛。因此， 光滤波器是光无源器件的一个重要领 域，它的技术水平、产量大小以及价 格将对光网络的发展产生直接影响。
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光滤波器的概述 光滤波器的理论基础
光滤波器的类型
光滤波器在光通信网中的应用
光滤波器是用来进行波长选择的仪器，它可以从 众多的波长中挑选出所需的波长，而除此波长以 外的光将会被拒绝通过。它可以用于波长选择、 光放大器的噪声滤除、增益均衡、光复用/解复 用。
光滤波器与电域的滤波器比较十分相似，按照 选频特性也可分为带通滤波器，带阻滤波器，低 通滤波器，高通滤波器以及梳指（interleave）形 滤波器。
三、耦合模滤波原理
下图是利用耦合模理论制作的光滤波器及光的上下复用器。当复用光波信号 从1端口输入时，由于耦合模λ3与微球谐振腔发生共振，而从端口3输出（滤波 作用）。当λ3从端口4输入时，而由于耦合而进入端口2的复用光波之中，从而 实现了OADM的功能。
以上是光滤波器的最基本也是最重要的理论基础。利用这些理论或这些 理论的相互结合就可研制出各种各样的光滤波器。各种光滤波器大都是以这 些理论作为依据的，包括平面集成器件，如AWG等。除以上之外，还有一些 其它方法，如利用双折射原理，也可制作光滤波器。
利用光的衍射实现的光滤波器： 传统光栅：传统光栅滤波器是利用入射光入射到光栅 表面时，不同波长的光衍射角不同来实现滤波的，这种类 型的滤波技术比较成熟，并在光信息处理、可协调激光器 等诸多领域得到广泛应用。
光纤光栅：光纤光栅滤波器是一种光无源器件，利用 光纤材料热敏性，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期 变化，从而形成的窄带滤波功能。
笼统地讲，凡是能够选择光频的技术，原则上都可用于制造光滤波器。 光滤波器基本是由以下理论构筑其理论基础。
一、角色散理论
由光学理论可知，光栅和三棱镜是一种典型的角色散元件。当多种波 长的混合光通过这些元件时，就会发生衍射，由于衍射角的不同，可使 混合波发生分离，从而获得单一波长的光。 a.光栅的分光原理
光通信网络基本结构
发送接收
• 信号激光器 • 光调制器 • 光电探测器 • 锁波器 • 光发送摸块 • 光接收摸块 • 光收发摸块
波分复用
• 薄膜滤波器 • 光纤光柵 • 列阵波导光柵 • 全息光柵 • 光环行器 • 光交错复用器 • 分波/合波摸
增益放大
• 光纤放大器 • 光隔离器 • 分路耦合器 • 泵浦激光器 • 光增益平衡器 • 光衰减器 • 半导体光放大
利用相干光干涉的原理实现窄带滤波： 模式耦合滤波器：基于声光，电光，或磁光效应等各 种模式耦合的滤波器。 多层介质薄膜滤波器：在玻璃衬底上镀多层电介质薄 膜，通过控制沉积在衬底上薄膜的层数而制成各种窄 带宽带滤波器。 法布里-珀罗型：由平行放置的两块平面板组成，为了 提高端面反射率，在俩平面板上镀有多层介质膜或金 属膜。（若平行板间隔可以改变，称为法布里-珀罗干 涉仪，间隔固定，为法布里-珀罗标准具）
WDM分类
按照通道间隔的不同分：
CWDM（稀疏波分复用） :信道间隔20nm
DWDM（密集波分复用） :信道间隔从0.2nm到1.2nm
100 GHz
WDM 40 Gb/s PSK
DWDM
附图是利用光栅将混合光波进行分离的 原理示意图。从光纤输入的混合波（λ1、 λ2、λ3），经过透镜（L1）准直后射向光栅， 不同波长的光信号由于衍射角不同，经过 透镜（L2）聚焦在不同的位置上，并将光 信号耦合进不同的光纤中进行输出。
b.棱镜的分光原理 棱镜的分光原理如下图所示。含有多个光波长的信号的光，经透镜准直后， 通过三棱镜将光分离，分离后的光再经过另一透镜聚焦并耦合进相应的光纤 中进行传播。众所周知，不同波长在同一种物质中的传播速度是不一样的， 也就是说折射率n（n=c/V）随波长而变。若选用dn/dλ，大的材料作棱镜，就 可以得到大的角色散本领和高的色分辨本领。
入射光
4
反射光 折射率
高 低 高 低 高
滤波器1滤波器2
1 , 2 , 3
1
2 , 3
3
透射光
2
介质薄膜滤波器
用介质薄膜滤波器构成解 复用器
• 介质薄膜光滤波器解复用器利用光的干涉效应选择波长。连续反 射光在前表面相长干涉复合，在一定的波长范围内产生高能量的 反射光束，在这一范围之外，则反射很小。 • 这样通过多层介质膜的干涉，通过某一波长，阻止其它波长。