利用传输矩阵法推导了Gires-Tournois(G-T)标准具的群时延和色散特性, 分析了将G-T标准具用于多通道色散补偿的原理, 并使用级联G-T标准具来提升色散补偿能力。介绍了一种基于温度控制的级联G-T标准具色散补偿装置; 通过控制各级标准具的温度来调整标准具内折射率参数, 以实现目标色散的拟合。利用Matlab软件进行仿真验证, 模拟结果表明: 该装置可以同时补偿C波段和L波段的全通道色散, 并且色散补偿精度高, 群时延抖动小, 符合高速率光通信系统色散补偿的要求。

提出了基于复合型耦合器的透射式GT腔,并将其串入马赫曾德尔干涉仪(MZI)的两臂上,得到了一种新型的交错复用器。推导了该器件的理论表达式,并进行了数值模拟。模拟结果表明,该交错复用器具有相当好的通带平坦性,大的通带带宽、截止度和阻带带宽。对该交错复用器进行了优化分析,发现腔数固定时,纹波带宽比越大(频谱越接近矩形方波),隔离度将越小练治鼋峁砻?可以通过增加腔的数量来解决纹波带宽与隔离度的矛盾,即交错复用器的频谱性能随着腔数的增加得以改善。相对于环形谐振腔辅助的交错复用器,该交错复用器不需要添加额外的相移器就能获得近似矩形的频谱,并且在整个工作波段范围具有很好的频谱均匀性。对于该器件的色散问题,提出了采用级联环形腔作为色散补偿器的补偿方案。模拟结果表明,级联环形腔能够很好地补偿该交错复用器的色散。

提出了一种基于Michelson Gires-Tournois interferometer (MGTI)型不等带宽光交错复用器(interleaver)的新颖设计方法,可以简便地得到所有结构参数。通过z变换简化多镜GT腔(GTE)复杂的透射方向和反射方向光波电矢量的表达式,结合数字信号滤波器中椭圆滤波器的设计原理,利用极点值即可得到GT腔的腔长、臂长差和GT腔各镜面的反射率。给出了占空比为1:3的25 GHz不等带宽interleaver的设计实例,比较了采用不同GT腔结构的多组模拟仿真结果。分析了实现任意占空比interleaver的设计原理,给出了同一3阶结构情况下的4组不同占空比的设计实例,以及3组不同阶数下的占空比为1:4的该结构光交错滤波器的具体设计参数和结果。

基于数字信号处理中的IIR理论, 提出了一种基于MGTI型interleaver的新颖设计方法, 可以简便地得到所求的各组结构参量.通过z变换简化透射方向和反射方向光波电矢量的表达式, 分析了零极点位置对整个滤波器的影响, 利用IIR中椭圆滤波器的设计方法得到Gires-Tournois腔的腔长、臂长差和Gires-Tournois腔各镜面的反射率.并给出了利用两个双镜Gires-Tournois腔替代两面全反镜所得到的三组不同参量, 比较了采用不同Gires-Tournois腔所得到的相应的1、3、5、7、9阶interleaver的模拟仿真结果.

用两面镜级联的GT腔代替Michelson干涉仪的两面全反射镜，通过MGTI中的GT腔镜面反射率、腔长、干涉仪臂长差等结构参量的选择，得出了宽口和窄口输出谱3 dB处带宽比分别为1.69、1.83、2.13和2.14的四组不等带宽、隔离度高、通带平坦且周期不等的输出光谱，并系统分析了这些结构参量对输出光谱特性的影响.模拟结果表明：可用此类MGTI结构设计出不同带宽比的不等带宽interleaver；输出光谱的平坦特性由GT腔镜面反射率决定，镜面反射率主要影响输出谱的通带带宽与隔离度，且对两者的影响程度不同；选择适当的GT腔腔长和臂长差可得到不同的光谱周期.

随着密集波分复用(DWDM)技术的不断发展,光学梳状滤波器(Interleaver)从原始功能的两路输出谱带宽相等的等带宽器件向不等带宽器件发展,以灵活应用于复杂网络的分插复用及不同网络平台间的过渡等。迈克耳孙Gires-Tournois干涉仪(MGTI)型interleaver具有结构紧凑、成本低、参数简单易调节、性能优异等特点,是实现interleaver的一个典型方案。从严格的数学角度推导了判定MGTI型interleaver周期的理论依据,并给出了几个具体的MGTI结构周期的判定实例。任何参数结构的MGTI型interleaver,当GT腔镜面反射率发生变化时,等带宽与不等带宽MGTI型interleaver的奇、偶两路输出光谱光强相交点处的特性不同。具体给出了该不同特性的实例。这些结论可用来指导设计满足不同周期和带宽要求的MGTI型interleaver,对设计特种光学干涉滤波器也可起到一定的指导性作用。