光纤通信中的全光器件研究

　　可调式滤波器的发展对于推动全光网络架构扮演着决定性的角色，而发展全光网络的一个先决条件是必须做到光层面的网络监控与管理，以目前的技术而言，若要对光信号做监控，必须先将光信号取样后，经过光电转换，才能做下一步的信号监控或路由控制。然而，这种方式不但所需的设备昂贵，且线路复杂、管理不易，随着网络业务的快速增加，显然是没有经济效益的。利用可调式滤波器为基础的光纤监控和管理，则不须针对每一个波长分别设置光电转换及监测设备，只需要透过可调式滤波器，将要处理的波长筛选出来即可，因此可大大简化光纤监管系统的架构。特别是对于传统的可调式OADM必须用波分复用器将所有波长分别独立，再通过电路控制选择要下载的波长，如果用可调式滤波器来取代波分复用器，则不须将个别波长分别独立，只要使用一个可调式滤波器将要下载的波长筛选出来即可完成。

　　由于技术尚未完全成熟，可调式滤波器的价格目前仍然相当昂贵，这是还无法商用化的原因。目前最被看好的技术是声光可调滤波器AOTF，（Acousto-Optic Tunable Filter），如图3所示。其原理是将声波信号加于光的传播介质，使光在特定的正交方向产生衍射现象，此时使用偏振器即可从入射光束（主信号）中分离出一个或多个波长的光信号。当需一次取出多个波长的光信号，可重复使用多个AOTF，以获得各个所需波长的光信号。除AOTF之外，其他的技术还包含微机械式（MEMS）、阵列波导式（Array Wave－guide Grating）及布拉格光纤光栅式（，Fiber Bragg Grating）等，这些技术与OADM或OXC的结合，使得全光网络系统的强大功能完全发挥出来。

　　另外，光纤传感技术的进一步发展也与光器件的发展密不可分。光纤传感是以光波为载体，光纤为媒质，感知和传输外界被测信号的新型传感技术，在某些方面的应用优势是传统的传感器所无法比拟的。光纤传感实际上就是把外界信号按照其变化规律对光纤中的光波的物理特征参数，如强度（功率）、波长、频率、相位和偏振态进行调制，然后通过解调后进行数据处理。因此，光纤传感和信号处理的基础是光纤本身以及由其制造成的各种全光纤器件，如光纤熔锥耦合器、光纤延迟线、光纤马赫－增德尔（Mach-Zehnder）光纤干涉仪、迈克尔逊（Michlson）干涉仪、光纤法布里－珀罗（Fabry-Perot）干涉腔、萨格奈克干涉仪和光纤陀螺仪等，同时光纤传感技术也正在向时分复用、波分复用网络的方向发展。