全息技术在光通信器件中的新应用

　　1 引言

　　1948年诺贝尔奖获得者丹尼斯·伽柏提出了著名的“波前重建”的方法，开创了全息术研究的新时代。60年代随着激光器的出现，E.N.Leith和J.Opatnieks利用参考光束记录全息图验证了波前重建。从此开展了全息技术在艺术、存储、计量、防伪等众多领域的应用研究。随着因特网、宽带综合业务数字网以及多媒体通信的高速发展，对光通信系统传输速率和带宽的要求越来越高，波分复用(WDM)、光码分多址(OCDMA)和全光交换等新技术和新概念应运而生，对光电子器件提出了越来越高的要求。全息技术由于自身的特点，正在为光通信器件的研发提供新的思路和方法，已逐渐引起人们的重视。

　　近年来国内外体全息复用器、全息光纤光栅、全息光开关的研究已有较多报道[1-10">，本文对它们不再进行赘述，而重点分析基于全息凹面光栅的高带宽的复用器/解复用器、基于全息技术的光码分多址的编解码器和波长可调谐滤波器的基本原理和应用，最后探讨全息技术在光通信器件发展中的应用前景。

　　2 基于全息凹面光栅的宽带WDM器件

　　人们在很早就已经对凹面光栅[11">进行了研究，后来在摄谱仪中采用了全息凹面光栅[12">。近年来开始采用全息凹面光栅设计波分复用器和解复用器[13">。如图1所示，若d是光栅常数，βn是波长λn的衍射角，在失真系数W200[14">二阶平稳条件下，其线性色散的倒数为dλ/dx＝dcosβn/r b(λn)，式中r b(λn)为对应于λn的焦距，如在R=sec3βn r b/2时满足 。对以上方程求解曲面半径可得

　　(1)

　　联立式(1)与文献[15">中的(18)、(19)可以得出光谱中中心波长的rA(λn)和rB(λn)[16">