【摘 要】
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光纤光栅具有体积小、插入损耗低、与偏振无关等优点,已成为目前最具有发展前途、最具有代表性的光纤无源器件之一,被广泛的应用于光纤通信和光纤传感领域中。在高速率、超长
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光纤光栅具有体积小、插入损耗低、与偏振无关等优点,已成为目前最具有发展前途、最具有代表性的光纤无源器件之一,被广泛的应用于光纤通信和光纤传感领域中。在高速率、超长距离、大容量光纤通信系统中,也只有进行有效的色散补偿才能满足通信系统进一步传输的要求,因此,一直以来研究光纤光栅用于色散管理对于解决超长距离传输具有很大意义。设计符合系统色散特性光纤光栅的研究具有重要的实际意义。(1)本论文第一章首先详细介绍了光纤的发展历程、光纤光栅的诞生、发展、光敏性、分类、制作方法以及其应用,然后介绍了其在色散补偿中应用的重要性,给出了本文的研究背景。(2)比较详细阐述了耦合模理论,并推导了光纤光栅的耦合模方程。在此基础上对均匀布拉格光纤光栅进行分析,给出了其解析解。介绍了对于无法利用传统耦合模方程得到解析解的非均匀光纤光栅,采用的传输矩阵法。本章是研究光纤光栅的理论基础。最后介绍了几种FBG重构方法的基本原理,主要是逆散射方法和优化算法。(3)结合耦合模理论和传输矩阵法,利用mathmatica6.0软件数值模拟了均匀布拉格光纤光栅和啁啾布拉格光纤光栅光谱特性和时延特性,分析了光栅各个参数对其反射谱和时延特性的影响;研究了变迹函数对光纤光栅反射谱旁瓣和时延抖动的抑制作用;最后分析了均匀取样布拉格光纤光栅和非均匀取样FBG的光谱特性和时延特性,分析了取样光栅各个参数对其反射谱和时延特性的影响。(4)利用逆傅里叶变换方法结合传输矩阵法对光纤光栅进行参数合成的方法,设计了具有不同色散量的滤波器和色散补偿器。
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