基于相移可調(diào)諧啁啾光纖光柵多波長濾波器的研究.pdf

1、相移光纖光柵是通過在常規(guī)布拉格光纖光柵(FBG)的某些特定位置引入相移而形成，相比普通FBG，相移光柵可以在反射譜的阻帶中打開一個或多個線寬極窄的透射窗口，實現(xiàn)透射型濾波。而且，其透射窗口的位置可以通過改變相移量來調(diào)整，窗口的通透率以及線寬也可以根據(jù)通過調(diào)整相移點的位置來改變，因而可以根據(jù)不同的需要合理設(shè)計相移的數(shù)量、大小及位置，獲得不同線寬和滾降特性的透射峰，并且相移光柵還具有插入損耗低、偏振無關(guān)等優(yōu)點。因此其在窄帶濾波、光纖激光器、

2、波分解復(fù)用器、全光邏輯器件以及光纖傳感等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為新型光器件的研究熱點之一。
　　啁啾相移光纖光柵是通過在啁啾光纖光柵中引入相移而形成，因此綜合了啁啾光柵和相移光柵的一些重要特性，其反射帶寬和透射窗口的線寬可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)諧，更加適用于多通道濾波。本文正是基于啁啾相移光纖光柵優(yōu)良的濾波特性，通過在線性啁啾光柵中引入可調(diào)諧相移來實現(xiàn)波長和帶寬均可調(diào)諧的多波長濾波器，從而在實際應(yīng)用中實現(xiàn)更加靈活的波長選擇。本文完成的主

3、要工作和取得的成果如下:
　　1.基于規(guī)則光波導(dǎo)模式的正交性，詳細(xì)推導(dǎo)了相移光纖光柵的耦合模方程，對相移光纖光柵的三種分析方法，傳輸矩陣法、多層膜法以及V-I傳輸矩陣法，進(jìn)行了詳細(xì)比較和誤差分析，驗證了V-I傳輸矩陣法能夠滿足分析的精度，并且大大提高了運算效率。
　　2.利用V-I傳輸矩陣法，對均勻相移光纖光柵和啁啾相移光纖光柵的透射譜特性進(jìn)行比較分析，對比總結(jié)了兩者在不同相移參數(shù)及光柵參數(shù)下的傳輸規(guī)律，為新型相移光纖光柵器

4、件的研究提供依據(jù)。
　　3.實驗研究了壓電陶瓷(PZT)在線性啁啾光纖光柵中引入一個可調(diào)諧的且穩(wěn)定的相移的基本特性，并分析總結(jié)了相移位置間隔及啁啾系數(shù)對啁啾相移光纖光柵陷波濾波器的波長間距的影響。結(jié)果表明，波長間距隨相移位置間隔和啁啾系數(shù)的增長呈線性增長，且前者線性增長的靈敏度最大可達(dá)0.383nm/cm。在實際應(yīng)用中可依據(jù)這兩個線性關(guān)系來優(yōu)化選擇相移位置、相移數(shù)量及啁啾系數(shù)，并以PZT來控制相移量變化，設(shè)計出滿足不同特性的多波長