光纤光栅在光通信领域中的应用

　　（6）波长交换

　　全光网络为克服“电子瓶颈”，网络路由方式也将采用波长路由方式，由于通信波长资源的有限性，使得全光波长变换技术在全光通信网系统中成为不可缺少的关键技术之一。波长变换技术是把光信号从一个波长转换为另一个波长的一种手段，它可以实现波长重用、波长路由、波长选择开关和全光交换等功能。目前为止，已经报道了多种结构和机制的波长转换器，这些波长转换器都各有特点和欠缺。

　　图6 基于光纤光栅的波长转换器

　　图6所示为一种新近报道的基于光纤光栅的波长转换器，FBG-ECL是由光纤光栅和腔面增透的F-P（法布里-珀罗）腔激光器管芯所构成的外腔激光器。这种波长转换器的工作波长由光纤光栅的反射谱峰值波长（λ0）决定，待转换波长为λ1的光信号，工作机理是增益饱和效应。从功率探测器（PD）端探测到的光谱可以看出，当信号光（λ1）的注入引起激光器（λ0）波长输出功率的下降，因而把输入光信号转移到 （λ0）波长上。这种基于光纤光栅的波长转换器不经过光电转换和二次发光过程，具有对光信号速率和格式的透明性，且具有简单、高效、可靠、经济等优点。

　　发展前景展望

　　目前全光通信的研究还处于起步阶段，许多技术难点需要克服。虽然光纤光栅不能解决全光通信中所有的技术难点，但是对光纤光栅技术和器件的研究可以解决全光通信系统中许多关键技术。因此对光纤光栅的研究可以促进全光通信网的早日实现。

　　光纤光栅是目前也是将来很长一段时间内光纤通信系统中最具实用价值的无源光器件之一，利用它可组成多种新型光电子器件，由于这些器件的优良性能使人们更加充分地利用光纤通信系统的带宽资源。对光纤光栅的研究和开发正逐步深入到光纤通信系统的每一个细节，从波分复用系统的合波/分波、光纤放大器的增益平坦、色散补偿，到全光网络上下路、波长路由、光交换等，光纤光栅的应用将推动高速光通信的发展，将在未来的高速全光通信系统中扮演重要的角色。在光纤光栅研究成果转化方面目前国内外的差距还不算太大，我国应集中力量发展民族光电子产业，使光纤光栅研究成果尽早产业化，为国家经济服务。