本文關鍵詞：取樣光纖光柵空域光功率分布特性研究

  更多相關文章： 取樣光纖光柵 傅里葉級數(shù)法 幅頻響應 空域光功率分布 相位取樣

【摘要】：取樣光纖光柵又稱為超結(jié)構(gòu)光纖光柵,因其多信道特性而在密集波分復用系統(tǒng)、多波長激光器和光傳感系統(tǒng)等領域有著廣泛的應用。目前,對取樣光纖光柵的研究主要側(cè)重于它的幅頻響應和相頻響應,而針對其空域特性(即沿光柵長度方向上的光功率分布)的研究并不多。這一特性在很多場合有著重要的應用,如光纖激光器、微波光子學和光傳感等。本文以此為背景研究取樣光纖光柵的空域光功率分布特性。本文首先介紹了光纖光柵的起源及其在波分復用系統(tǒng)、色散補償器、濾波器、光纖激光器和光纖傳感等方面的應用。進而介紹了取樣光纖光柵的研究現(xiàn)狀,分析不同取樣方式的優(yōu)缺點和應用領域。在第二章中重點介紹了光纖布拉格光柵的結(jié)構(gòu)特性和耦合模理論,接著分析取樣光纖光柵的基本結(jié)構(gòu)和分類——幅度取樣、相位取樣、幅度與相位取樣光纖光柵,并進一步介紹了取樣光纖光柵的傳輸矩陣法,以及傅里葉變換法。其次,本文結(jié)合取樣光纖光柵的結(jié)構(gòu)和光柵內(nèi)部場分布理論,設計矩形取樣法和傅里葉級數(shù)法兩種模型對取樣光纖光柵的空域光功率分布進行分析。通過數(shù)值仿真可知,兩種模型下的空域光功率分布具有高度的一致性,都可用于分析取樣光纖光柵的空域光功率分布。其中,通過第一種模型(矩形采樣法)分析sinc取樣光纖布拉格光柵的空域光功率分布,論證了該模型不僅適用于矩形取樣,而且還適用于其它復雜取樣形式。通過第二種模型(傅里葉級數(shù)法)可快速獲得取樣光纖光柵每個信道的空域光功率分布,提高了計算速度。此外,研究了占空比對空域光功率分布的影響。然后,從幅度取樣過渡到兩種相位取樣方式(純相位取樣、幅度與相位結(jié)合取樣),并分析折射率調(diào)制幅度、π相移的數(shù)目及其引入的位置對這兩種類型相位取樣光纖光柵的幅度響應和空域光功率分布的影響。對于單信道相位取樣光纖光柵,隨著π相移數(shù)目增加,空域光功率分布曲線中的峰值隨之增多。然而,在多信道相位取樣光纖光柵中,在π相移點前后的光功率分布呈相反的增長趨勢。本文圍繞著取樣光纖光柵,分析了其空域光功率分布特性。這些方法和研究結(jié)果對于往后的實驗研究具有重要的參考意義。
【關鍵詞】：取樣光纖光柵 傅里葉級數(shù)法 幅頻響應 空域光功率分布 相位取樣
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN253
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題的背景、意義及目的10-11
• 1.2 取樣光纖光柵的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要工作13-14
• 第2章 光纖光柵概述14-23
• 2.1 光纖光柵基礎14-17
• 2.2 取樣光纖光柵17-22
• 2.2.1 取樣光纖光柵的分類18-19
• 2.2.2 取樣光纖光柵的分析方法19-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 幅度取樣光纖光柵的空域特性23-41
• 3.1 幅度取樣光纖光柵的光譜分析及優(yōu)化23-31
• 3.1.1 典型幅度取樣光纖光柵的光譜分析23-27
• 3.1.2 幅度取樣光纖光柵的光譜優(yōu)化27-31
• 3.2 幅度取樣光纖光柵的空域光功率分布31-40
• 3.2.1 理論建模31-34
• 3.2.2 數(shù)值仿真及結(jié)果分析34-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 相位取樣光纖光柵的空域特性41-54
• 4.1 相移光纖光柵的光譜分析41-44
• 4.2 相位取樣光纖光柵的空域光功率分布44-52
• 4.2.1 單信道相位取樣光纖光柵45-50
• 4.2.2 多信道相位取樣光纖光柵50-52
• 4.3 本章小結(jié)52-54
• 結(jié)論54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-62
• 攻讀碩士學位期間完成與發(fā)表的論文及科研成果62

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