少模光纖布拉格光柵失量模耦合特性的研究.pdf

1、模分復(fù)用是繼時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用等復(fù)用技術(shù)后的一種新型復(fù)用技術(shù)，利用不同的模式傳輸信息，能夠極大地提高通信系統(tǒng)的容量。目前的研究現(xiàn)狀表明，實(shí)現(xiàn)模分復(fù)用的方式可能有多種，而有效生成高階矢量模成為了一些模式復(fù)用方法的關(guān)鍵因素。
　　基于以上研究背景，本文提出了一種基于FBG(Fiber Bragg Grating)實(shí)現(xiàn)基模耦合到高階矢量模的新方法。應(yīng)用閃耀光纖光柵全矢量復(fù)模理論，研究了基于階躍型少模光纖和環(huán)形少模光纖的單側(cè)紫外光曝光寫入

2、的FBG，實(shí)現(xiàn)了基模到高階矢量模（TE01、TM01和HE21）的耦合。分析了紫外光指數(shù)分布的衰減因子α、光柵幅度函數(shù)x以及光柵長(zhǎng)度等因素對(duì)耦合特性的影響。
　　對(duì)于基于階躍型少模光纖的FBG，研究表明，通過合理調(diào)節(jié)光柵的各個(gè)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高效的矢量模式耦合;但是階躍型少模光纖無法將LP11模式群的簡(jiǎn)并矢量模進(jìn)行有效分離。對(duì)于基于環(huán)形少模光纖的FBG，研究表明，由于此環(huán)形光纖結(jié)構(gòu)能夠打破LP11模式群中矢量模式的簡(jiǎn)并性，高階矢量模

3、間的模式有效折射率差達(dá)到1.8×10-4可以在不同反射波長(zhǎng)處實(shí)現(xiàn)高效耦合。耦合系數(shù)和反射率隨紫外光指數(shù)分布的衰減因子α的變化存在優(yōu)化極值點(diǎn)。隨著光柵幅度函數(shù)x值的增大，反射率會(huì)增大，反射峰位置向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)，同時(shí)反射譜會(huì)變寬。在x值增大的過程中，TE01模和HE21s模會(huì)發(fā)生相互作用，使反射率下降，且兩者的反射峰相對(duì)位置會(huì)發(fā)生互換。
　　本論文提出的實(shí)現(xiàn)基模耦合到高階矢量模的FBG，為光纖中高階矢量模式的生成提供了新的技術(shù)手段，