基于相移可调谐啁啾光纤光栅多波长滤波器的研究.pdf

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1、、学校代码密级：公开基于相移可调谐啁啾光纤光栅多波长滤波器的研究学科专业通信与信息系统养院系、胃学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）卞校代码：密级：公汗北京交通大学

2、硕士学位论文基于相移可调谐啁啾光纤光栅多波长滤波器的研究作者姓名：熊海学号：导师姓名：裴丽职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：通信与信息系统研宄方向：光纤通信北京交通大学年月致谢本论文是在我的导师裴丽教授的悉心指导下完成的，裴丽教授师德高尚、治学严谨、勤勤恳恳、诲人不倦，在学习上教我以科学的方法和勤奋的态度，在生活上给我以的热情的关心和细致的关怀，近三年来，我在攻读硕士期间的每一分成绩无不渗透着裴丽老师的心血。在此，谨向裴丽老师表示最崇高的敬意和最衷心的感谢！在实验室工作及撰写论文期间，刘超师兄，吴

3、良英、黄琳、孟晓婷等同学对我论文中的理论研宄工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外感谢亲人、朋友，是他们的理解和支持使我能够专心完成我的学业。北京交通大学硕士学位论文摘要摘要相移光纤光栅是通过在常规布拉格光纤光栅（的某些特定位置引入相移而形成，相比普通，相移光栅可以在反射谱的阻带中打开一个或多个线宽极窄的透射窗口，实现透射型滤波。而且，其透射窗口的位置可以通过改变相移量来调整，窗口的通透率以及线宽也可以根据通过调整相移点的位置来改变，因而可以根据不同的需要合理设计相移的数量、大小及位置，获得不同线

4、宽和滚降特性的透射峰，并且相移光栅还具有插入损耗低、偏振无关等优点。因此其在窄带滤波、光纤激光器、波分解复用器、全光逻辑器件以及光纤传感等领域得到广泛应用，成为新型光器件的研宄热点之一。啁啾相移光纤光栅是通过在啁啾光纤光栅中引入相移而形成，因此综合了啁嗽光栅和相移光栅的一些重要特性，其反射带宽和透射窗口的线宽可以在很宽的范围内调谐，更加适用于多通道滤波。本文正是基于啁啾相移光纤光栅优良的滤波特性，通过在线性啁啾光栅中引入可调谐相移来实现波长和带宽均可调谐的多波长滤波器，从而在实际应用中实现更加灵活的波长选择。本

5、文完成的主要工作和取得的成果如下：基于规则光波导模式的正交性，详细推导了相移光纤光栅的耦合模方程，对相移光纤光栅的三种分析方法，传输矩阵法、多层膜法以及传输矩阵法，进行了详细比较和误差分析，验证了传输矩阵法能够满足分析的精度，并且大大提高了运算效率。利用传输矩阵法，对均匀相移光纤光栅和啁啾相移光纤光栅的透射谱特性进行比较分析，对比总结了两者在不同相移参数及光栅参数下的传输规律，为新型相移光纤光栅器件的研究提供依据。实验研宄了压电陶瓷（在线性啁啾光纤光栅中引入一个可调谐的且稳定的相移的基本特性，并分析总结了相移位

6、置间隔及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅陷波滤波器的波长间距的影响。结果表明，波长间距随相移位置间隔和啁啾系数的增长呈线性增长，且前者线性增长的灵敏度最大可达。在实际应用中可依据这两个线性关系来优化选择相移位置、相移数量及啁啾系数，并以来控制相移量变化，设计出满足不同特性的多波长滤波器。关键词：传输矩阵法；啁嗽相移光纤光栅；可调谐；多波长滤波中图分类号：北京交通大学硕士学位论文北京交通大学硕士学位论文，；；；北京交通人学硕士学位论文目录瀬躲引言相移光纤光栅的研究现状光纤光栅的分类相移光纤光栅的制作方法相移光纤光栅的应

7、用本文的主要内容及各章节安排相移光纤光栅的理论基础弓耦合模理论规则光波导本征模的正交性耦合模方程相移光纤光栅分析方法的比较研究传输矩阵法多层膜法传输矩阵法数值模拟及比较分析本章小结啁啾相移光纤光栅的传输特性分析弓丨言啁啾相移光纤光栅的理论模型相移变化对啁啾相移光纤光栅传输特性的影响相移大小不同时的传输特性分析相移位置不同时的传输特性分析多相移时的传输特性分析光栅参数对啁啾相移光纤光栅传输特性的影响调制深度不同时的传输特性分析北京交通大学硕士学位论文录啁啾系数不同时的传输特性分析光栅长度不同时的传输特性分析本章小

8、结相移可调谐啁嗽光纤光栅的分析及实验弓胃线性啁啾光栅中引入可调相移引入可调相移的原理实验结果及分析相移位置对陷波滤波器的影响单点相移时的影响多点相移时的影响啁啾系数对陷波滤波器的影响本章小结本文总结未来工作展望参考文献作者简历及攻读硕士学位期间取得的研宄成果独创性声明学位论文数据集北京交通大学硕士学位论文绪论引言自从世纪后半叶以来，光纤通信的出现与迅速发展极大地改变了现代信息技术的面貌