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1、光学专业毕业论文光学专业毕业论文 精品论文精品论文 相位采样光纤布拉格光栅的光谱相位采样光纤布拉格光栅的光谱特性研究特性研究关键词：光纤布拉格光栅关键词：光纤布拉格光栅 TalbotTalbot 效应效应 相位采样相位采样 多通道多通道 滤波器滤波器摘要：多通道布拉格光纤光栅在制作密集波分复用系统（DWDM）中引起了人们 的越来越多的关注。由于采样光纤布拉格光栅在多通道中的滤波、色散补偿等 方面的特性非常适合于国际电信联盟标准，所以采样布拉格光纤光栅可以用于 多通道设备的制作。采样布拉格光栅可以通过用周期的振幅采样函数或者相位 采样函数对光纤的折射率进行调制来得到。在这种结构中，梳妆滤波器的自
2、由 光谱范围（FSR）仅仅依赖于采样光纤光栅的周期 P。近来研究发现，当光纤光 栅中光栅周期发生啁啾变化，其啁啾系数和光栅采样周期满足一定的条件下， 便出现了振幅型光纤光栅的 Talbot 效应，这时自由光谱范围不仅仅取决于光栅 的周期，而且还决定于光栅的啁啾变化。振幅采样光栅中的 Talbot 效应在光纤 的设计和光纤能量效率利用方面提供了很大方便，促进我们更进一步的认识了 解光纤光栅的内部结构。 由于振幅采样光纤光栅在能量利用率和折射率调制 方面内在的不足，相位采样光纤光栅以其高的能量利用率、平坦的反射通道的 独特优势引起光学研究者的极大兴趣。但在相位采样光纤光栅中，要通过对光 纤折射率的
3、相位调制来达到所要求的多通道，对光学设计者和实验制作来说是 一件比较困难的事。美国 JER 等人首先在实验上制作了 45 通道、81 通道 的相位采样光纤光栅。然而，对制造相位采样光纤光栅来说，如何利用一个采 样周期中使用最少的相位变化而产生最大可能的通道数，一直是设计者追求的 目标。 本文主要研究了在相位采样光纤布拉格光栅中，通过对光纤折射率的 相位采样调制，光栅周期发生线性啁啾，发现了相位采样光纤光栅中的 Talbot 效应。通过 Talbot 效应，实现了光谱通道间隔的任意调节，以及宽频域、信道 密集、通道隔离好的光谱特性。相比于同类均匀相位采样光纤布拉格光栅，可 以实现在一个采样周期中
4、改变最少的相位变化采样点来实现多个反射峰通道的 效果，并在二元相位采样光纤光栅和多级相位采样光纤光栅中得到证实。在此 基础上，通过理论研究，进一步给出了任意啁啾形式下实现光栅 Talbot 效应的 条件，并给出计算机仿真结果。针对在 Talbot 效应条件下，增加相位采样光纤 光栅的长度，反射率偏低且饱和的问题，论文提出了级联型相位采样光纤布拉 格光栅周期结构，提高了能量的利用率。这些研究为以后设计高能量效率的相 位采样光纤布拉格光栅和多通道宽频域的波分复用器提供了一个好的思路，也 为以后的研究提供了良好的理论指导和实践基础。正文内容正文内容多通道布拉格光纤光栅在制作密集波分复用系统（DWDM
5、）中引起了人们的 越来越多的关注。由于采样光纤布拉格光栅在多通道中的滤波、色散补偿等方 面的特性非常适合于国际电信联盟标准，所以采样布拉格光纤光栅可以用于多 通道设备的制作。采样布拉格光栅可以通过用周期的振幅采样函数或者相位采 样函数对光纤的折射率进行调制来得到。在这种结构中，梳妆滤波器的自由光 谱范围（FSR）仅仅依赖于采样光纤光栅的周期 P。近来研究发现，当光纤光栅 中光栅周期发生啁啾变化，其啁啾系数和光栅采样周期满足一定的条件下，便 出现了振幅型光纤光栅的 Talbot 效应，这时自由光谱范围不仅仅取决于光栅的 周期，而且还决定于光栅的啁啾变化。振幅采样光栅中的 Talbot 效应在光纤
6、的 设计和光纤能量效率利用方面提供了很大方便，促进我们更进一步的认识了解 光纤光栅的内部结构。 由于振幅采样光纤光栅在能量利用率和折射率调制方 面内在的不足，相位采样光纤光栅以其高的能量利用率、平坦的反射通道的独 特优势引起光学研究者的极大兴趣。但在相位采样光纤光栅中，要通过对光纤 折射率的相位调制来达到所要求的多通道，对光学设计者和实验制作来说是一 件比较困难的事。美国 JER 等人首先在实验上制作了 45 通道、81 通道的 相位采样光纤光栅。然而，对制造相位采样光纤光栅来说，如何利用一个采样 周期中使用最少的相位变化而产生最大可能的通道数，一直是设计者追求的目 标。 本文主要研究了在相位
7、采样光纤布拉格光栅中，通过对光纤折射率的相 位采样调制，光栅周期发生线性啁啾，发现了相位采样光纤光栅中的 Talbot 效 应。通过 Talbot 效应，实现了光谱通道间隔的任意调节，以及宽频域、信道密 集、通道隔离好的光谱特性。相比于同类均匀相位采样光纤布拉格光栅，可以 实现在一个采样周期中改变最少的相位变化采样点来实现多个反射峰通道的效 果，并在二元相位采样光纤光栅和多级相位采样光纤光栅中得到证实。在此基 础上，通过理论研究，进一步给出了任意啁啾形式下实现光栅 Talbot 效应的条 件，并给出计算机仿真结果。针对在 Talbot 效应条件下，增加相位采样光纤光 栅的长度，反射率偏低且饱和
8、的问题，论文提出了级联型相位采样光纤布拉格 光栅周期结构，提高了能量的利用率。这些研究为以后设计高能量效率的相位 采样光纤布拉格光栅和多通道宽频域的波分复用器提供了一个好的思路，也为 以后的研究提供了良好的理论指导和实践基础。 多通道布拉格光纤光栅在制作密集波分复用系统（DWDM）中引起了人们的越来 越多的关注。由于采样光纤布拉格光栅在多通道中的滤波、色散补偿等方面的 特性非常适合于国际电信联盟标准，所以采样布拉格光纤光栅可以用于多通道 设备的制作。采样布拉格光栅可以通过用周期的振幅采样函数或者相位采样函 数对光纤的折射率进行调制来得到。在这种结构中，梳妆滤波器的自由光谱范 围（FSR）仅仅依
9、赖于采样光纤光栅的周期 P。近来研究发现，当光纤光栅中光 栅周期发生啁啾变化，其啁啾系数和光栅采样周期满足一定的条件下，便出现 了振幅型光纤光栅的 Talbot 效应，这时自由光谱范围不仅仅取决于光栅的周期， 而且还决定于光栅的啁啾变化。振幅采样光栅中的 Talbot 效应在光纤的设计和 光纤能量效率利用方面提供了很大方便，促进我们更进一步的认识了解光纤光 栅的内部结构。 由于振幅采样光纤光栅在能量利用率和折射率调制方面内在 的不足，相位采样光纤光栅以其高的能量利用率、平坦的反射通道的独特优势 引起光学研究者的极大兴趣。但在相位采样光纤光栅中，要通过对光纤折射率的相位调制来达到所要求的多通道，
10、对光学设计者和实验制作来说是一件比较 困难的事。美国 JER 等人首先在实验上制作了 45 通道、81 通道的相位采 样光纤光栅。然而，对制造相位采样光纤光栅来说，如何利用一个采样周期中 使用最少的相位变化而产生最大可能的通道数，一直是设计者追求的目标。 本文主要研究了在相位采样光纤布拉格光栅中，通过对光纤折射率的相位采样 调制，光栅周期发生线性啁啾，发现了相位采样光纤光栅中的 Talbot 效应。通 过 Talbot 效应，实现了光谱通道间隔的任意调节，以及宽频域、信道密集、通 道隔离好的光谱特性。相比于同类均匀相位采样光纤布拉格光栅，可以实现在 一个采样周期中改变最少的相位变化采样点来实现
11、多个反射峰通道的效果，并 在二元相位采样光纤光栅和多级相位采样光纤光栅中得到证实。在此基础上， 通过理论研究，进一步给出了任意啁啾形式下实现光栅 Talbot 效应的条件，并 给出计算机仿真结果。针对在 Talbot 效应条件下，增加相位采样光纤光栅的长 度，反射率偏低且饱和的问题，论文提出了级联型相位采样光纤布拉格光栅周 期结构，提高了能量的利用率。这些研究为以后设计高能量效率的相位采样光 纤布拉格光栅和多通道宽频域的波分复用器提供了一个好的思路，也为以后的 研究提供了良好的理论指导和实践基础。 多通道布拉格光纤光栅在制作密集波分复用系统（DWDM）中引起了人们的越来 越多的关注。由于采样光
12、纤布拉格光栅在多通道中的滤波、色散补偿等方面的 特性非常适合于国际电信联盟标准，所以采样布拉格光纤光栅可以用于多通道 设备的制作。采样布拉格光栅可以通过用周期的振幅采样函数或者相位采样函 数对光纤的折射率进行调制来得到。在这种结构中，梳妆滤波器的自由光谱范 围（FSR）仅仅依赖于采样光纤光栅的周期 P。近来研究发现，当光纤光栅中光 栅周期发生啁啾变化，其啁啾系数和光栅采样周期满足一定的条件下，便出现 了振幅型光纤光栅的 Talbot 效应，这时自由光谱范围不仅仅取决于光栅的周期， 而且还决定于光栅的啁啾变化。振幅采样光栅中的 Talbot 效应在光纤的设计和 光纤能量效率利用方面提供了很大方便
13、，促进我们更进一步的认识了解光纤光 栅的内部结构。 由于振幅采样光纤光栅在能量利用率和折射率调制方面内在 的不足，相位采样光纤光栅以其高的能量利用率、平坦的反射通道的独特优势 引起光学研究者的极大兴趣。但在相位采样光纤光栅中，要通过对光纤折射率 的相位调制来达到所要求的多通道，对光学设计者和实验制作来说是一件比较 困难的事。美国 JER 等人首先在实验上制作了 45 通道、81 通道的相位采 样光纤光栅。然而，对制造相位采样光纤光栅来说，如何利用一个采样周期中 使用最少的相位变化而产生最大可能的通道数，一直是设计者追求的目标。 本文主要研究了在相位采样光纤布拉格光栅中，通过对光纤折射率的相位采
14、样 调制，光栅周期发生线性啁啾，发现了相位采样光纤光栅中的 Talbot 效应。通 过 Talbot 效应，实现了光谱通道间隔的任意调节，以及宽频域、信道密集、通 道隔离好的光谱特性。相比于同类均匀相位采样光纤布拉格光栅，可以实现在 一个采样周期中改变最少的相位变化采样点来实现多个反射峰通道的效果，并 在二元相位采样光纤光栅和多级相位采样光纤光栅中得到证实。在此基础上， 通过理论研究，进一步给出了任意啁啾形式下实现光栅 Talbot 效应的条件，并 给出计算机仿真结果。针对在 Talbot 效应条件下，增加相位采样光纤光栅的长 度，反射率偏低且饱和的问题，论文提出了级联型相位采样光纤布拉格光栅
15、周 期结构，提高了能量的利用率。这些研究为以后设计高能量效率的相位采样光 纤布拉格光栅和多通道宽频域的波分复用器提供了一个好的思路，也为以后的研究提供了良好的理论指导和实践基础。 多通道布拉格光纤光栅在制作密集波分复用系统（DWDM）中引起了人们的越来 越多的关注。由于采样光纤布拉格光栅在多通道中的滤波、色散补偿等方面的 特性非常适合于国际电信联盟标准，所以采样布拉格光纤光栅可以用于多通道 设备的制作。采样布拉格光栅可以通过用周期的振幅采样函数或者相位采样函 数对光纤的折射率进行调制来得到。在这种结构中，梳妆滤波器的自由光谱范 围（FSR）仅仅依赖于采样光纤光栅的周期 P。近来研究发现，当光纤
16、光栅中光 栅周期发生啁啾变化，其啁啾系数和光栅采样周期满足一定的条件下，便出现 了振幅型光纤光栅的 Talbot 效应，这时自由光谱范围不仅仅取决于光栅的周期， 而且还决定于光栅的啁啾变化。振幅采样光栅中的 Talbot 效应在光纤的设计和 光纤能量效率利用方面提供了很大方便，促进我们更进一步的认识了解光纤光 栅的内部结构。 由于振幅采样光纤光栅在能量利用率和折射率调制方面内在 的不足，相位采样光纤光栅以其高的能量利用率、平坦的反射通道的独特优势 引起光学研究者的极大兴趣。但在相位采样光纤光栅中，要通过对光纤折射率 的相位调制来达到所要求的多通道，对光学设计者和实验制作来说是一件比较 困难的事。美国 JER 等人首先在实验上制作了 45 通道、81 通道的相位采 样光纤光栅。然而，对制造相位采样光纤光栅来说，如何利用一个采样周期中 使用最少的相位变化而产生最大可能的通道数，一直是设计者追求的目标。 本文主要研究了在相位采样光纤布拉格光栅中，通过对光纤折射率的相位采样 调制，光栅周期发生线性
