新穎光信號處理元件與模組及其在光通信中之應用---總計畫:新穎光信號處理元件與模組及其在光通信中之應用(I)

Abstract

在1990 年初摻鉺光纖放大器的工程實用性被證實之後，光通信系統在約十年間，在單一光 纖上增加了達100 倍的傳輸量。而在過去五年間，由於投資人錯估網際網路的成長倍率，在 近乎狂熱的不停建構下，遠距網路光通信系統的通信量不再是一限制的瓶頸。因此在現今網 路中，如何開發出新的技術平台來能夠有效的降低資本支出以及營運支出，並且同時能夠以 漸進的方式逐步的改善提升網路的功能與效率，便成了一個技術能否被實際應用的重要關鍵 因素。因此如何能符合經濟效益有效的在光傳輸層上面進行交換、信號處理、波長轉換與波 長置換等功能就成為一個非常重要的課題。在本整合計畫中我們將研究如何在光傳輸層上提 供新的功能，來有效的降低成本與減輕在電路上的嚴苛要求。我們提出的各子計畫包含全光 再生模組、動態色散與PMD 的補償、微光機電可重新置換之交換模組、線性/非線性光纖光 柵元件及鎖模光纖雷射的開發等，都是專注在遠距網路的光傳輸層上提供新的功能。至於在 都會與區域網路的架構中，我們將致力於開發長波長的VCSELs 作為低成本的替代光源﹐希 望由於此一計畫的執行能夠成功的開發出新世代的光通信光源元件。在用戶端的擷取上，光 纖通訊雖可提供相當的頻寬供資料傳輸，然而佈置上卻因成本因素而阻礙其普及化。利用射 頻(RF)訊號作最後一英哩的擷取，即所謂的radio over fiber 技術，是目前最有可能達到目標 的方法之一。由於光電元件的積體化是必然的趨勢，因此光波-微波混合技術之研究與開發， 將能提供一符合經濟效益的技術平台。在本總計畫中的重點在於實驗的整合與測試上，我們 將建構重複環繞之光網路來評估光訊號在光纖中的傳輸效果。重複環繞之光網路以距離較短 的光纖系統所組成，用來評估和預測長距離的通信，已經被光通信世界中一致公認為最富經 濟效益的傳輸試驗。在不需要大量投資之下，以適當的花費建構之環繞網路而得到可貴的遠 距網路的資訊。此種環繞網路不但具有線狀網路所缺乏的靈活性，更可為下一世代之光元件 提供良好的測試平台