少模光纖布拉格光柵失量模耦合特性的研究.pdf

1、模分復用是繼時分復用和波分復用等復用技術后的一種新型復用技術，利用不同的模式傳輸信息，能夠極大地提高通信系統(tǒng)的容量。目前的研究現狀表明，實現模分復用的方式可能有多種，而有效生成高階矢量模成為了一些模式復用方法的關鍵因素。
　　基于以上研究背景，本文提出了一種基于FBG(Fiber Bragg Grating)實現基模耦合到高階矢量模的新方法。應用閃耀光纖光柵全矢量復模理論，研究了基于階躍型少模光纖和環(huán)形少模光纖的單側紫外光曝光寫入

2、的FBG，實現了基模到高階矢量模（TE01、TM01和HE21）的耦合。分析了紫外光指數分布的衰減因子α、光柵幅度函數x以及光柵長度等因素對耦合特性的影響。
　　對于基于階躍型少模光纖的FBG，研究表明，通過合理調節(jié)光柵的各個參數，可以實現高效的矢量模式耦合;但是階躍型少模光纖無法將LP11模式群的簡并矢量模進行有效分離。對于基于環(huán)形少模光纖的FBG，研究表明，由于此環(huán)形光纖結構能夠打破LP11模式群中矢量模式的簡并性，高階矢量模

3、間的模式有效折射率差達到1.8×10-4可以在不同反射波長處實現高效耦合。耦合系數和反射率隨紫外光指數分布的衰減因子α的變化存在優(yōu)化極值點。隨著光柵幅度函數x值的增大，反射率會增大，反射峰位置向長波長方向移動，同時反射譜會變寬。在x值增大的過程中，TE01模和HE21s模會發(fā)生相互作用，使反射率下降，且兩者的反射峰相對位置會發(fā)生互換。
　　本論文提出的實現基模耦合到高階矢量模的FBG，為光纖中高階矢量模式的生成提供了新的技術手段，