Abstract
本文以光學多層膜結構做為光纖通訊的色散補償元件，稱之為Thin Film Dispersion Compensator (TFDC)，薄膜結構具有體積小，對溫度穩定性高，現成的DWDM filter量產技術等優點,我們將TFDC分為穿透式結構和反射式結構,將其應用於二階色散補償及三階色散補償。本文提出一個過程簡單的方法來獲得符合色散補償要求的最佳結構。首先,我們提出設計TFDC做為二階色散及三階色散補償的理論，接著利用最小平方法來找出能夠符合二階色散及三階色散補償相位需求的最佳結構。利用上述的方法，得到穿透式結構能夠提供二階及三階色散補償所需的相位，然而在補償頻寬內的穿透率不夠平坦。反射式結構中,無cavity結構之(LH)^m雖能提供二階色散補償及三階色散補償所需的相位，但在補償頻寬內的反射率太小(小於40%),不適合做為反射式補償元件。而反射式結構中有cavity的結構不但能夠提供二階色散補償及三階色散補償所需的相位，且在補償頻寬內能夠反射幾乎100%的光，不會有能量損失，因此很適合做為二階及三階色散補償元件。我們針對反射式結構深入分析其特性，包括最後一個反射鏡週期數的影響。材料高低折射率差對於最佳結構的影響等等。最後討論本文方法和Jablonski方法的優缺點, Jablonski的方法所使用的algorithm較複雜，且需要將最佳化得到的反射率和cavity space長度轉換成Thin Film結構。而本文中的方法僅使用最小平方法，理論較易理解，最後得到的thin film結果即為符合需求的結構，不需要再做任何的修正，對於實際應用到光纖系統上，設計會較簡單方便。