增益平坦滤波器（GFF）的几种实现技术

　　0 引言

　　EDFA具有增益高、带宽大、噪声低、增益特性对光偏振状态不敏感、对数据速率以及格式透明和在多路系统中信道交叉串扰可忽略等优点[1],在DWDM系统中，由于各信道波长的密集复用以及EDFA均匀展宽特性，不同信道之间存在激烈的竞争，当多波长光信号通过EDFA时，不同信道波长的增益会有所不同；同时，在DWDM网络中，经常需要对EDFA进行级联使用，每个放大器的增益波动将使DWDM的增益波动进行累积使其加剧，这会加剧网络中信号功率的不平衡，使比特误码率（BER）不能满足系统要求[2]。因此，对EDFA的增益谱进行平坦化成为一个DWDM系统应用的现实问题[3,4]。目前，实现EDFA增益平坦主要有薄膜滤波、微光正弦滤波、光纤光栅滤波等技术手段。

　　1 几种增益平坦滤波器技术

　　1.1 基于薄膜滤波技术的GFF

　　薄膜滤波器由介质薄膜（DTF）构成，其基本结构是基于法布里-泊罗（F-P）标准具的谐振器，该谐振器是间距固定的平板，由腔和反射镜构成，如图1所示。

图1 F-P谐振器工作原理示意图

　　薄膜滤波技术是一个比较成熟的技术，典型的基于薄膜滤波技术的GFF由一个高反射的多层平板夹以λ/2间隔层构成，如图2所示。

 
图2 基于薄膜滤波技术的GFF的结构

　　基于薄膜滤波技术的GFF可以工作于反射模式或者透射模式，一般由两个以上的F-P腔构成，所以也称为多腔薄膜干涉滤波器，其腔之间通过介质反射层隔离，每个腔包括50层以上的多层结构。

　　基于薄膜滤波技术的GFF生产工艺较复杂，对于新的放大器增益曲线的适应能力较弱，同时，薄膜滤波GFF属于一种体效应技术，插入损耗相对较大。由于每只薄膜滤波GFF的生产使用同样的工具和工艺，使每只GFF增益波动几乎一样，这样在EDFA进行级联使用时，必然会加剧网络的增益波动的累积。