長(zhǎng)周期光纖光柵微分器研究.pdf

1、全光信號(hào)處理對(duì)于實(shí)現(xiàn)未來(lái)高速全光網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，光學(xué)微分器在時(shí)域上對(duì)光脈沖進(jìn)行微分，是全光信號(hào)處理領(lǐng)域的一種關(guān)鍵器件。本文對(duì)長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行了深入研究，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)及仿真驗(yàn)證了機(jī)械寫(xiě)入長(zhǎng)周期光纖光柵實(shí)現(xiàn)整數(shù)階及分?jǐn)?shù)階微分器的可行性。論文的主要工作如下：
　　1．分析了長(zhǎng)周期光纖光柵的特性，在只考慮纖芯基模與一個(gè)包層模耦合的情況下，從麥克斯韋方程組出發(fā)詳細(xì)推導(dǎo)了耦合模方程，得到了纖芯響應(yīng)函數(shù)以及長(zhǎng)周期光纖光柵的傳輸矩陣；
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2、．根據(jù)完全耦合條件下均勻長(zhǎng)周期光纖光柵的纖芯響應(yīng)函數(shù)，設(shè)計(jì)了機(jī)械寫(xiě)入長(zhǎng)周期光纖光柵一階微分器，利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的透射譜仿真并分析了其一階微分性能；
　　3．利用傳輸矩陣法設(shè)計(jì)了基于?相移結(jié)構(gòu)的機(jī)械寫(xiě)入長(zhǎng)周期光纖光柵二階微分器，利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的透射譜仿真并分析了其二階微分性能。針對(duì)機(jī)械寫(xiě)入長(zhǎng)周期光纖光柵的偏振相關(guān)性，采用法拉第旋轉(zhuǎn)鏡消除偏振態(tài)的影響。研究表明，加入法拉第旋轉(zhuǎn)鏡可以使得微分器的階數(shù)加倍，且光柵諧振波長(zhǎng)處的透射率更接近零，提高