旋轉(zhuǎn)光纖-光柵的磁光特性研究.pdf

1、光纖光柵作為一種重要的光無源器件，在光纖通信系統(tǒng)和光纖傳感領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近些年來，一些特種功能光纖光柵，如磁光光纖光柵、旋轉(zhuǎn)光纖光柵等，逐漸引起人們的關(guān)注。磁光效應(yīng)使磁光光纖光柵具有磁可調(diào)的光子帶隙，光纖的旋轉(zhuǎn)作用則使旋轉(zhuǎn)光纖光柵具有較低的線雙折射，而兩者的共同作用會使光纖光柵產(chǎn)生更多新奇的特性。本文根據(jù)耦合模微擾理論對旋轉(zhuǎn)磁光光纖/光柵進行研究，主要完成了以下工作：
　　1、分析了磁光效應(yīng)、線雙折射、光纖旋轉(zhuǎn)和光柵結(jié)構(gòu)四種

2、微擾作用的特點，建立了旋轉(zhuǎn)磁光光纖光柵的理論模型，并采用打靶法對旋轉(zhuǎn)磁光光柵的耦合模方程進行了數(shù)值求解。該模型具有很強的適用性，可以用于分析磁光光柵、偏振保持光纖、旋轉(zhuǎn)光柵等多種類型的簡化波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
　　2、研究了旋轉(zhuǎn)磁光光纖中導(dǎo)波光偏振態(tài)的磁控特性，并給出了幾種電磁偏振控制方案。研究表明，通過適當(dāng)選取光纖線雙折射和旋轉(zhuǎn)率等參數(shù)，可使輸出光偏振態(tài)的橢圓率與磁光耦合系數(shù)之間呈線性關(guān)系。
　　3、搭建了磁光光纖綜合實驗平臺，用于

3、測試磁光光纖的線性和非線性光學(xué)特性。為了嚴(yán)格控制輸入光的偏振態(tài)，設(shè)計并制作了一種電磁偏振控制器，并借此開展了光纖磁光效應(yīng)和磁光四波混頻的實驗研究，實驗結(jié)果與理論分析一致。
　　4、提出“磁圓相關(guān)損耗”概念，并用于分析旋轉(zhuǎn)磁光光柵的磁場敏感性。研究表明，高速旋轉(zhuǎn)磁光光柵與各向同性磁光光柵相同，具有最佳的磁場敏感性；而適當(dāng)?shù)退傩D(zhuǎn)的磁光光柵可獲得更高的磁圓相關(guān)損耗峰值，有助于降低噪聲對測量結(jié)果的影響。與“偏振相關(guān)損耗”方法相比，“磁圓