为改善全光纤波长交错滤波器(Interleaver)的输出特性,提出了一种将带自反馈光纤谐振腔的2×2光纤耦合器作为马赫-曾德尔干涉仪 (MZI)输出端耦合器的新型全光纤MZI-Interleaver,推导了该器件的输出表达式,并进行了数值模拟分析。分析结果表明:改进后的MZI-Interleaver透射波形更加接近于方波,阻带抑制和过渡带滚降特性明显加强;与传统的光纤谐振腔辅助MZI-Interleaver相比,在考虑传输损耗的情况下,改进后的MZI-Interleaver相干涉的两束光信号不存在幅度差异,因此降低了传输损耗对全光纤MZI-Interleaver消光特性的影响。

为提高MZI(马赫-曾徳干涉仪)型交错滤波器的输出光平坦度, 扩大信道带宽, 提出了由1个3×3和两个2×2单模光纤耦合器组成的全光纤级联MZI型交错滤波器, 用传输矩阵法推导出了模型的输出谱和相关参数之间的表达式并进行了特性分析。结果表明: 当耦合器的分光比和光纤干涉臂之差为定值时, 可以产生理想的交错谱图。这种滤波器信道间隔为2 nm。此外应用双环光纤辅助的方法可使得输出波形的顶端更加平坦, 边模抑制比贴近理论值。

为改善常规马赫-曾德尔干涉仪型波长交错滤波器的输出特性，提出了一种将光纤环型腔加入非平衡马赫-曾德尔干涉仪的干涉臂中构成的新型波长交错滤波器，运用光纤传输理论和矩阵理论，得到该器件的输出表达式。通过数值模拟分析了光纤环型腔的耦合比和光纤臂长差对该波长交错滤波器性能的影响。结果表明：组成滤波器干涉臂的两对臂长差相等时，光纤环型腔的耦合比取一些定值可得到平坦的输出光谱，该器件在3 dB 处，奇信道带宽大于15 GHz 用于10 Gb/s 的传输，偶信道带宽大于60 GHz 用于40 Gb/s 的传输。这种滤波器在10 Gb/s 向10Gb/s+40 Gb/s 升级过程中作为复用-解复用器具有很大优势。

提出了一种由两个2×2 和两个3×3 光纤耦合器级联组成的全光纤Mach-Zehnder 干涉仪型波长交错滤波器，由光纤传输理论，得到光谱的输出表达式。分析结果表明：组成滤波器干涉臂的第三对臂长差为第一对臂长差的2 倍时，耦合器分光比取一些定值可得到输出波形通带平坦、透射率形态近似于方波的波长交错滤波器，谱线峰间的波长间隔约1.6 nm。通过实验所得的结果与理论相吻合。

将环形谐振器与马赫-曾德尔干涉仪相结合,利用谐振器反馈回路引入的相位调节效应,选择合适的谐振器耦合角,设计出一种具有最大平坦滤波响应的环形谐振器辅助马赫-曾德尔干涉型波长交错滤波器。与普通马赫-曾德尔干涉型波长交错滤波器相比,不仅阻带抑制(>38dB)和过渡带滚降特性明显加强,而且在通带中心15 GHz范围,将色散降低到±10 ps/nm以内,从而可以有效避免对传输信号造成失真。在此基础上,进一步研究环周长(Lr)与马赫-曾德尔干涉臂长差(ΔL)之间的关系,指出波长交错滤波器奇偶输出端口的带宽分配比直接决定于Lr/ΔL,当调整Lr/ΔL=1/2,可以实现具有1∶2非对称带宽分配特性的新型波长交错滤波器,为10 Gb/s向10 Gb/s+40 Gb/s系统升级提供一种简单、灵活的方式。

针对全光纤级联Mach-Zehnder干涉仪型(CMZI)波长交错滤波器在实际制作过程中存在的问题,提出了由一个2×2和两个3×3单模光纤耦合器级联组成的全光纤CMZI型波长交错滤波器并进行了分析.分析结果表明:组成滤波器干涉臂的第二对臂长差为第一对臂长差的偶数倍时,耦合器分光比取一些定值可得到输出波形通带平坦、阻带加宽、透射率形态近似于方波的波长交错滤波器.与通常的CMZI相比,最大的优点是在实际制作时可以对每个耦合器的分光比进行准确的监测和控制,大大降低了CMZI型波长交错滤波器的制作困难.最后进行了实验研究,实验所得结果与理论结果相吻合.

提出了由一个3×3单模光纤耦合器和一个2×2单模光纤耦合器级联组成的波长交错滤波器,给出了其基本结构形式.将3×3耦合器中的两边两个输出端口连接在一起,中间端口为反射回路,形成一个3阶级联反射式Mach-Zehnder干涉仪,利用傅里叶级数展开的方法对其输出特性进行了分析.分析结果表明:组成滤波器的两个耦合器分光比和干涉臂的臂长差取一些定值时,可得到输出波形通带平坦的波长交错滤波器,其输出稳定性和隔离度均得到了提高.与通常的3阶级联Mach-Zehnder干涉仪相比,耦合器数目减少,在实际制作时可以对耦合器的分光比和干涉臂臂长差进行准确监测和控制.