取样光纤光栅空域光功率分布特性研究

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1、＇ＭＡＳＴＥＲｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ瞧祖諸無訓編雛画胃＾８国内图书分类号：ＴＮ２５３密级：公开国际图书分类号：６２１．３９西南交通大学研究生学位论文取样光纤光欄空域光功率分布特性研究年级２０１３级姓名邢雅申请学位级别硕±专业迪信与信息系统指导老师邹喜华二零一六年五月二十七日ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；ＴＮ２５３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＡＮＡＬＹ别ＳＯＦＳＰＡＴＩＡＬＰＯ

2、ＷＥＲＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＯＦＳＡＭＰＬＥＤＦ旧Ｅ民ＧＲＡＴＩＮＧＳＧｒａｄｅ：２０１３Ｃａｎｄｉｄａｔｅ；ＹａＸｉｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓ化ｍＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｘ化ｕａＺｏｕＭａ２７２０１６ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版

3、，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．□，保密在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。，＾＂＂（请在上方框内打Ｖ）学位论文作者签名０：指导老师签名：＾＾＾．ｃ曰期：？；曰期、＜〇長．主５西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下；１、针对幅度取样光纤光栅，设计出矩形取样法和傅里叶级数法两种理论模型，分别对其空域光功率分布进行研究一８。通

4、过第种模型（矩形取样法）分析了具有信道ｓｉｎｅ取，论证了该模型不仅适用于矩形取样样光纤光栅的空域光功率分布特性，而且适用于其它复杂取样形式。第二种模型（傅里叶级数法）可对取样光纤光栅的空域光功率分布进行快速分析和计算，但它局限于纯幅度取样光纤光栅。２、针对相位取样光纤光栅，首先分析了相移量的大小、折射率调制頓度和光栅长度等因素对相移光纤光栅光谱的影响。进而分析了折射率调制幅度、＾相移的数目及其引入的位置对纯相位取样、幅度与相位结合取样光纤光栅的幅度响应和空域光功率分布的影响。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研巧工作

5、所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研巧做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论对错齡：＇曰期：Ｓ＇口＾西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要取样光纤光栅又称为超结构光纤光栅，因其多信道特性而在密集波分复用系统、多波长激光器和光传感系统等领域有着广泛的应用。目前，对取样光纤光栅的研巧主要侧重于它的幅频响应和相频响应，而针对其空域特性（即沿光栅长度方向上的光功一率分布）的研究并不

6、多。这恃性在很多场合有着重要的应用，如光纤激光器、微波光子学和光传感等。本文Ｗ此为背景研充取样光纤光栅的空域光功率分布特性。本文首先介绍了光纤光栅的起源及其在波分复用系统、色散补偿器、滤波器、光纤激光器和光纤传感等方面的应用。进而介绍了取样光纤光栅的研究现状，分析不同取样方式的优缺点和应用领域。在第二章中重点介绍了光纤布拉格光栅的结构特性和稱一一合模理论，接着分析取样光纤光栅的基本结构和分类幅度取样、相位取样、幅度与一相位取样光纤光栅，并进步介绍了取样光纤光栅的传输矩阵法，及傅里叶变换法。其次，本文结合取样光纤光栅的结构和光栅内部场分布理论

7、，设计矩形取样法和傅里叶级数法两种模型对取样光纤光栅的空域光功率分布进行分析。通过数值仿真可一知，两种模型下的空域光功率分布具有高度的致性，都可用于分析取样光纤光栅的空域光功率分布一。其中，通过第种模型（矩形采样法）分析ｓｉｎｅ取样光纤布拉格光栅的空域光功率分布，论证了该模型不仅适用于矩形取样，而且还适用于其它复杂取样形式。通过第二种模型（傅里叶级数法）可快速获得取样光纤光栅每个信道的空域光，功率分布，研巧了占空比对空域光功率分布的影响提高了计算速度。此外。然后，从幅度取样过渡到两种相位取样方式（纯相位取样、幅度与相位结合