文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
光纤Bragg光栅的光谱特性研究
姓名:刘海涛
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:潘炜
20090601
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文光纤庹な枪庀送ㄐ藕痛ǜ辛煊蜃钪匾5钠骷唬彩悄壳把科前沿的课题之一,由于其插入损耗低、对偏振不敏感、与普通光纤接续简便、光谱响应特性动态可控以及结构紧凑、易于集成等特点,被广泛的应用于光通信和光传感的各个环节当中。随着光通信的逐步发展,不仅对光纤庹す馄字械男痴癫ǔぁ⒎逯岛痛淼囊G蟾友细瘢谄灯滋匦苑析与改进方面还有大量的工作要做。首先简单阐述了光纤光栅的发展历程,介绍了常见光栅的分类与应用。然后从波动方程出发推导出了适用于光纤庹さ鸟詈夏7匠蹋樯芰传输矩阵法。接下来对多相移砺劢辛思虻サ拿枋觯⒃擞么渚阵法对基于木匦尾裳裳⒏咚切趾光栅的频谱特性图进行了数值模拟,对模拟结果做了分析与讨论。最后提出了一种设计宽带平坦多信道梳状滤波器的简单方法,根据实际的系统需要预定设计目标,针对不同的要求给出设计思路并进行了数值模拟与分析。际踉赟裳庹ず虶切趾采样光栅中的数值模拟结果表明:采样光栅带外旁瓣和带内的串扰都会受到折射率变化量的影响,加入多相移之后,扰动就会更加剧烈。兄汗庹は獗人媲兄翰问鼼的增大而增大,加入多相移之后,消光比都会有一定程度的下降;而信道带宽与信道间隔之间的比值会随着脑龃蠖黾樱奔尤攵嘞嘁坪螅飧霰戎会更大。对宽带平坦多信道梳状滤波器的设计表明:该滤波器整个反射谱的波段范围很广,信道数目成倍增加,且其平坦性会随着折射率变化量的增大而得到改善,信道反射率很高,反相级联体方法的引入可以对滤波器反射谱的消光比和峰值达到很好的改善。整个设计结果基本满足各项预定的指标要求,对于实际的滤波器应用有一定的参考价值。关键词:光纤庹ぃ徊裳庹ぃ还馄滋匦裕欢嘞嘁萍际;光滤波器第
,瑃第页琧—琒,,甀,琫,,瓼猚...
西南交通大学硕士研究生学位论文第瑃.’.;;,:
日期:枷夕.‘.铲学位论文作者签名:知趇鸯槐C堋淌褂帽臼谌ㄊ椤日期:洳.//学位论文版权使用授权书西南交通大学本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;编本学位论文。朐谝陨戏娇蚰诖颉皏”指导老师签名:
拟内湾西南交通大学学位论文创新性声明甋本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:在数值模拟的基础上,对途匦尾裳庹し瓷淦字械男诺婪度值与相移的关系进行了分析,并给出了最大峰值差和信道带宽差与相移排列情况的关系。分析了甋裳庹ぶ姓凵渎时浠慷源馀园旰带内串扰的影响。给出了虶切趾光栅中反射谱特性与切趾系数给出了一种设计宽带平坦多信道梳状滤波器的简单方法。首先结合实际应用要求预定了设计目标泶教剐裕嘈诺溃獗,其次给出了设计思想并进行了数值模拟与分析。结果表明:所设计的光滤波器达到墓叵低肌了各项预定指标的要求。
第一章绪论帚一早珀下匕光纤光栅的发展概况西南交通大学硕士研究生学位论文光纤光栅的研究最初主要集中在光纤布拉格光栅。第一次制作该光栅的是加拿大通信研究中心的热耍怯年使用波长为匦〉睦渡怖胱蛹す馄鳎米げǚㄔ诠杌粽喙纤中写出了世界上第一根光纤光栅。这种光栅可以永久性的实现反向模式之间的耦合,这对光纤光栅的研究与应用有很重要的作用。热颂岢隽擞昧绞喔晒庑纬筛缮嫣跷频牟嘞蛉⑿入技术船S胱げǚㄏ啾龋嘞蛉⒓际跏且桓龊艽蟮慕剑酶眉际踔谱的光纤光栅的周期,可以通过两束光的角度进行调整,容易将其谐振波长写在通信波段,使得这种制作技术具有潜在的使用价值。但是这种写入方法要求写入装置稳定,光源相干性好。热擞痔岢隽宋幌嗄0宀嘞蛐慈爰际酢,该方法的一个很大优点就是写入光栅的周期仅取决于相位光栅周期,而与辐射光的波长无关,所以这种方法对光的相干性要求不太严格,一旦模板制成后,可以重复使用,这使得大规模生产光纤光栅成为可能,极大的推动了光纤光栅的发展及其在光纤通信和传感领域中的使用。光纤庹さ脑硎怯捎诠庀诵厩凵渎手芷诒浠斐晒庀瞬ǖ条件的改变,导致一定波长的光波发生模式耦合,使其透射光谱和反射光谱对该波长出现奇异性。光纤光栅的一个很重要特性,就是在ǔ处的窄带反射特性,它的绝大部分应用也