光纖布喇格光柵的仿真與測量.pdf

1、下一代大容量’WDM光網(wǎng)絡(luò)，要求在路由、濾波、控制、光信號放大等方面的高性能光器件。光纖光柵和光纖與身俱來的兼容性使構(gòu)建各種不同的Bragg光纖光柵設(shè)備成為可能，其在頻譜濾波、色散補償、選波和傳感等方面的優(yōu)越特性越來越受到廣泛的關(guān)注。 本文就光纖Bragg光柵的反射特性進行了數(shù)值仿真和實驗研究，主要對折射率剖面非均勻的少模和多模光纖光柵的反射譜進行了仿真和實驗測量。 第一章中，概述了光纖Bragg光柵(FBG)的發(fā)展歷程

2、，總結(jié)了FBG在光通信領(lǐng)域和傳感器領(lǐng)域的重要應(yīng)用。簡單介紹了FBG的制備方法。 第二章，基于電磁場理論介紹光纖的模式理論，首先介紹階躍光纖的模式理論和本征方程數(shù)值求解；然后介紹漸變折射率光纖的本征方程數(shù)值求解。 第三章，從Maxwell’s方程出發(fā)，在折射率微擾的基礎(chǔ)上推導(dǎo)多模光纖Bragg光柵(MM-FBG)的耦合模方程，為MM-FBG的仿真奠定了基礎(chǔ)。 第四章，研究MM-FBG耦合模方程的數(shù)值解法。在耦合模方

3、程對角化的基礎(chǔ)上，用試射法(shooting法)建立MM-FBG耦合方程快速求解的方法。 第五章，考慮了光柵制作過程中光敏特性對折射率剖面分布的影響，對少模光纖Bragg光柵(FM-FBG)各線偏振模的反射特性進行了數(shù)值仿真。數(shù)值求解了FM-FBG的耦合模方程，得到了各線偏振模的反射譜。 第六章，運用前面得到的MM-FBG耦合模方程的快速數(shù)值解法，對折射率剖面非均勻的MM-FBG進行了數(shù)值仿真，研究了反射譜特性與折射率剖