級(jí)聯(lián)啁啾相移光纖光柵濾波特性及其應(yīng)用研究.pdf

1、當(dāng)代對(duì)于光纖光柵研發(fā)和應(yīng)用正漸漸地透入光纖通信的各個(gè)分支中，包括波分復(fù)用系統(tǒng)的合波/分波、色散補(bǔ)償、光纖放大器的增益平坦等，通過(guò)對(duì)光柵和光通信器件的應(yīng)用研究，能夠把全光通信中遇到的很多技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題解決。光纖光柵具有好的耦合性和波長(zhǎng)選擇性、較大帶寬、小體積、極化不敏感、便于使用和維護(hù)、易于和其他光纖系統(tǒng)相連接等特性，光纖光柵具有完善的制作工藝，可進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，降低了成本。因此光纖光柵和器件在全光網(wǎng)中占據(jù)至關(guān)重要的地位?；诠饫w自身的傳輸

2、損耗，導(dǎo)致光信號(hào)只能傳輸較近的距離，傳輸在50-100km左右就將衰減到接收機(jī)無(wú)法進(jìn)行辨別的程度。在WDM和DWDM系統(tǒng)中，需要更大的帶寬以及多個(gè)放大器級(jí)聯(lián)起來(lái)工作，因此選擇更寬更平坦范圍的增益譜的摻鉺光纖放大器(EDFA)是一種必然結(jié)果。
　　在啁啾光纖光柵中引入相移能夠形成啁啾相移光纖光柵，這種光纖光柵既有啁啾光柵的特性又包含了相移光柵的特性，因而可以得到較寬范圍的反射帶寬和透射窗口的線寬。本文正是基于啁啾相移光纖光柵優(yōu)良特性

3、進(jìn)行深入展開(kāi)的，通過(guò)將切趾啁啾相移光纖光柵和啁啾光纖光柵級(jí)聯(lián)起來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中所需要的更寬特定波段的反射帶寬和透射窗口線寬。本文完成的主要工作和取得的成果如下:
　　1、詳細(xì)推導(dǎo)了相移光纖光柵耦合模方程并且進(jìn)一步得出解，還采用傳輸矩陣法對(duì)相移光纖光柵進(jìn)行分析。
　　2、采用傳輸矩陣法對(duì)啁啾相移光纖光柵以及切趾啁啾相移光纖光柵反射譜特性進(jìn)行分析比較，對(duì)比總結(jié)出在不同相移參數(shù)和光柵參數(shù)時(shí)兩者的傳輸規(guī)律，為后續(xù)設(shè)計(jì)切趾啁啾相移光纖

4、光柵器件提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
　　3、討論分析了級(jí)聯(lián)光纖光柵的兩種方式，并利用仿真驗(yàn)證分析出當(dāng)兩反射譜沒(méi)有交疊時(shí)，不同光柵作用下的波段不存在重合現(xiàn)象，各光柵獨(dú)立作用，相互間無(wú)干擾，此外，還對(duì)啁啾相移光纖光柵的時(shí)延和色散特性進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，從仿真結(jié)果可以看出啁啾相移光纖光柵具有色散的補(bǔ)償作用。
　　4、詳細(xì)分析了摻鉺光纖放大器工作原理及其三種泵浦方式，并且通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中搭建出EDFA，測(cè)出其增益譜線并進(jìn)行簡(jiǎn)要對(duì)比分析。

5、r>　　5、基于前面討論分析的啁啾相移光纖光柵的反射譜特性和規(guī)律，采用反射譜無(wú)交疊的方式，對(duì)啁啾光柵和啁啾相移光柵進(jìn)行級(jí)聯(lián)，并利用Matlab和origin8.1等軟件仿真出級(jí)聯(lián)啁啾相移光柵和啁啾光柵組合的濾波器對(duì)雙向泵浦EDFA的增益平坦后的功率譜曲線，得到帶寬能達(dá)到35.84nm范圍，不平坦度約＜±0.35dB。最后將本文所采用的級(jí)聯(lián)啁啾相移光柵和啁啾光柵進(jìn)行EDFA增益譜的平坦與已有文獻(xiàn)和期刊中對(duì)EDFA的平坦在濾波效果進(jìn)行比較分