特殊光纖光柵濾波器的理論研究及應用.pdf

1、作為一種光纖型濾波器件，光纖光柵以其與光纖完全兼容、反射特性好、附加損耗小、體積小、成本低，對外界溫度、應力、應變的變化具有較好的響應特性等優(yōu)點在光纖通信與光纖傳感領域得到了快速的發(fā)展與應用，并且隨著“三網(wǎng)融合”及全光網(wǎng)絡的發(fā)展將會發(fā)揮越來越重要的作用。
　　 本文首先以耦合模理論、傳輸矩陣法及離散層析算法為根本方法，研究分析了取樣光纖光柵、相移光纖光柵、三角光譜光纖光柵、傾斜光譜光纖光柵等多種光柵的內部結構及光譜特性。并在此基

2、礎上重點對多通道的光纖光柵進行了研究取得了以下兩方面的成果。
　　 (1)設計了一種刻寫在高雙折射光纖上的Sinc取樣光纖光柵，該光柵具有兩套偏振方向互相垂直的不同反射波長的光譜；合理設計高雙折射光纖的快慢軸折射率差，可在同樣長的光敏光纖上得到兩倍于普通取樣光纖光柵的信道數(shù)目，提高了光纖的利用率并能降低對光纖光敏性的要求。理論研究了該型光柵的色散特性和切趾優(yōu)化。結果表明：這種具有梳狀反射譜的光柵在多波長偏振光纖激光器和光纖傳感網(wǎng)

3、絡中具有極大的應用價值。
　　 (2)對重構多信道光纖光柵的離散層析算法進行了優(yōu)化。在各信道加入相移的基礎上，運用非線性最小二乘法對耦合系數(shù)進行高斯曲線擬合，降低了折射率調制深度的最大值且可以將劇烈變化的折射率調制深度平滑化。仿真表明，較之改進前的折射率調制最大值(0.0013)，利用新算法在折射率調制最大值為0.0005時成功設計了一個8信道光纖光柵，極大地降低了對光纖光敏性的要求。同時，折射率調制曲線的平滑化降低了光柵的實際

4、刻寫難度其次，文章研究了Rsoft軟件GratingMOD模塊在處理光纖光柵問題時的具體應用。應用該軟件首先對Bragg光纖光柵以及矩形取樣光纖光柵進行了仿真，又分別設計了八信道的取樣光纖光柵及三角光譜光纖光柵，與MATLAB仿真結果進行了對比。GratingMOD可以正確快速的得到所需結果，從而簡化了光柵的設計方法，并使的設計更形象、直觀。
　　 最后，介紹了一種波長可切換的線偏振摻Yb雙包層光纖激光器，利用保偏光纖布拉格光柵