环形谐振器增强型波长交错滤波器：设计与色散优化

"环形谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪型波长交错滤波器的研究" 本文深入探讨了一种创新的环形谐振器辅助的马赫-曾德尔干涉仪（Mach-Zehnder Interferometer, MZI）型波长交错滤波器，该滤波器通过巧妙地结合环形谐振器的相位调节效应和MZI的干涉原理，实现了更优秀的性能。环形谐振器因其独特的光学特性，如高Q值和紧凑的尺寸，被广泛应用于光通信系统中的滤波和调制。在本文中，设计者利用谐振器的反馈回路，通过调整谐振器的耦合角，成功设计出了具有最大平坦滤波响应的滤波器。 相较于传统的MZI型波长交错滤波器，这种新型设计显著增强了阻带抑制（超过38dB），并优化了过渡带的滚降特性，这对于保持信号的纯净度和减少失真至关重要。尤其是在通带中心的15GHz频率范围内，色散降低至±10ps/nm以内，这极大地降低了由色散引起的信号质量下降，对于高速光通信系统（如10 Gb/s及更高速率）的信号传输尤为有利。 此外，文章还深入研究了环形谐振器的周长（Lr）与MZI干涉臂长度差（ΔL）之间的关系，揭示了输出端口带宽分配比例直接受到Lr/ΔL的影响。通过精细调整Lr/ΔL的比例为1/2，可以实现1:2的非对称带宽分配特性，这种新型滤波器对于网络升级，比如从10 Gb/s到10 Gb/s + 40 Gb/s系统的平滑过渡，提供了更为简单和灵活的解决方案。 该研究得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及新世纪优秀人才支持计划的资助，表明了其在学术和实际应用上的重要价值。文章的作者们，包括董小伟等，专注于光通信器件领域的研究，他们的工作为提高光通信系统的性能和效率做出了积极贡献。 关键词：导波光学、波长交错、马赫-曾德尔干涉仪、环形谐振器 通过这项研究，我们了解到环形谐振器与MZI的结合能够产生高性能的波长交错滤波器，这对于未来光通信系统的设计和优化具有重要的理论指导和实践意义。