基于自適應差分進化算法的多通道光纖光柵濾波器的優(yōu)化設計.pdf

1、光纖光柵具有體積小、低損耗、低成本、抗電磁干擾等特點，并且通過對光柵的設計，可以得到各種豐富的光譜特性，利用這一特性可構(gòu)成許多性能獨特的光纖無源器件。光纖光柵濾波器就是其中一種非常重要的光纖光柵器件，在光纖通信、光纖傳感、光計算和光信息處理等領域均有著廣闊的應用前景。隨著不同的應用對波長通道數(shù)目需求的增長，對濾波器的性能提出了更加嚴格的要求，多通道光纖光柵濾波器的設計成為光濾波技術(shù)的研究熱點和難點之一。
　　多通道光纖光柵的光譜要

2、求有多個窄帶通道，不同通道的中心波長不同，而且隨著通道數(shù)目的增加，折射率調(diào)制深度也會遞增，從而導致物理上不可實現(xiàn)。這些特點使多通道光纖光柵的設計比單通道的光纖光柵設計更加困難。在設計多通道光纖光柵濾波器時，不僅要使光譜滿足預期的譜線特點，還要使盡可能的減少折射率調(diào)制深度，使其滿足物理可實現(xiàn)。
　　本文針對多通道光纖光柵濾波器設計上存在的問題，在基于群時延的光纖光柵濾波器直接設計方法基礎上，充分分析了群時延參數(shù)對折射率調(diào)制深度的影響

3、。以最小化最大折射率調(diào)制深度為優(yōu)化目標，建立群時延參數(shù)的優(yōu)化模型，運用參數(shù)自適應的差分進化算法對優(yōu)化模型進行求解，為多通道光纖光柵濾波器的每個子光柵分配合適的群時延參數(shù)，最終設計得到的多通道光纖光柵濾波器具有較低的折射率調(diào)制深度，使其在物理上可實現(xiàn)。
　　為驗證所提出的設計方法的有效性，本文分別設計了8通道均勻濾波器、80通道均勻濾波器、101通道均勻濾波器以及80通道非均勻濾波器，并與現(xiàn)有的設計結(jié)果對比分析。實驗表明由本文算法設