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在基于波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术的智能光网络中,ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer,可重构光分插复用器)节点可以对光信号进行波长粒度的线路转换,而基于波长选择开关(Wavelength Selective Switch,WSS)的新一代ROADM技术可实现最好的波长交换灵活性。硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)是实现WSS的主流技术方案之一,本论文研究基于LCOS的动态相位光栅的衍射特性,主要工作内容如下:回顾了WSS技术的应用背景和LCOS技术的发展历程,针对LCOS在WSS中的应用背景,建立了简化的2f光学系统模型,LCOS芯片和用作输入/输出端口的光纤准直器阵列分别放置在傅里叶透镜的前后焦平面上。建立了LCOS动态相位光栅模型,将其等效为一个由闪耀光栅和阶梯光栅构成的复合光栅;LCOS芯片上每个像素的相位调制量可通过电场独立控制,但相邻像素之间存在电场干扰,光栅模型中考虑了电场边缘效应的影响,在相位调制的回程区产生寄生光栅。基于上述光栅模型,以余弦函数拟合相邻像素的相位调制量之间的过渡区域,对LCOS相位光栅的衍射特性进行数值仿真。考虑在WSS中的应用背景,因电场边缘效应产生的寄生光栅,对WSS的插入损耗和串扰两项指标有较大影响。LCOS相位光栅对光束的衍射偏转角度越大,则电场边缘效应越显著,仿真拟合时设置的相位回程区越宽,才能与实验结果相吻合。基于上述仿真结果,设计实验系统的参数,搭建实验平台进行验证。将LCOS相位光栅设置为一定的周期,对应一定的衍射偏转角度,输入光纤准直器放置在傅里叶透镜后焦平面上的某个离轴位置,以另一个输出光纤准直器在后焦平面上的不同位置接收光信号,得到耦合效率与接收位置的关系曲线,对应目标输出端口位置的耦合效率即为插入损耗,对应其他端口位置的耦合效率即为串扰。测得不同偏转角度下的串扰水平,与仿真结果基本吻合,研究结果对LCOS型WSS的设计具有参考价值。