特殊光纖光柵濾波器的理論研究及應(yīng)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(yīng)力、應(yīng)變的變化具有較好的響應(yīng)特性等優(yōu)點在光纖通信與光纖傳感領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用，并且隨著“三網(wǎng)融合”及全光網(wǎng)絡(luò)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(nèi)部結(jié)構(gòu)及光譜特性。并在此基

2、礎(chǔ)上重點對多通道的光纖光柵進(jìn)行了研究取得了以下兩方面的成果。
　　 (1)設(shè)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(shè)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(jié)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(luò)中具有極大的應(yīng)用價值。
　　 (2)對重構(gòu)多信道光纖光柵的離散層析算法進(jìn)行了優(yōu)化。在各信道加入相移的基礎(chǔ)上，運用非線性最小二乘法對耦合系數(shù)進(jìn)行高斯曲線擬合，降低了折射率調(diào)制深度的最大值且可以將劇烈變化的折射率調(diào)制深度平滑化。仿真表明，較之改進(jìn)前的折射率調(diào)制最大值(0.0013)，利用新算法在折射率調(diào)制最大值為0.0005時成功設(shè)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(diào)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(yīng)用。應(yīng)用該軟件首先對Bragg光纖光柵以及矩形取樣光纖光柵進(jìn)行了仿真，又分別設(shè)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(jié)果進(jìn)行了對比。GratingMOD可以正確快速的得到所需結(jié)果，從而簡化了光柵的設(shè)計方法，并使的設(shè)計更形象、直觀。
　　 最后，介紹了一種波長可切換的線偏振摻Y(jié)b雙包層光纖激光器，利用保偏光纖布拉格光柵