基于光子晶體光纖雙折射效應的光濾波器研究.pdf

1、波分復用(WDM)/密集波分復用(DWDM)技術是實現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)超高速大容量傳輸?shù)年P鍵技術，而穩(wěn)定的可調諧光濾波器是DWDM系統(tǒng)中的關鍵器件之一。本文結合天津市自然基金重點項目、教育部基金重點項目，提出一種基于光子晶體光纖雙折射效應的Sagnac干涉儀型光濾波器，它具有溫度不敏感、工作波長范圍寬、信道間隔可調諧等優(yōu)點，從而具有廣泛的應用前景。本文利用全矢量有限元法從理論上分析了高雙折射光子晶體光纖特性，并以Jones矩陣理論為基本數(shù)學

2、方法對高雙折射光子晶體光纖Sagnac干涉儀型光濾波器進行了大量的數(shù)值模擬和實驗研究，為高雙折射光子晶體光纖Sagnac干涉儀器件的進一步研究和實用化奠定了基礎。主要工作內容如下： 第一，設計了一種纖芯附近引入兩個大圓空氣孔的壓縮柵格結構高雙折射光子晶體光纖，采用全矢量有限單元法對該光子晶體光纖的雙折射、色散及溫度等特性進行了理論研究及大量數(shù)值模擬。研究發(fā)現(xiàn)，所提出的光子晶體光纖具有以下特點：1)在1550nm處可以獲得5.0×

3、10-3的相雙折射，在長波長處群雙折射為0，可以有效地降低偏振模色散對通信系統(tǒng)的影響；2)在長波長處x偏振方向(兩個大圓空氣孔方向)出現(xiàn)大的負色度色散，而相同波長處y偏振方向色度色散為正，可用于單一偏振方向上的色度色散補償；3)溫度穩(wěn)定性好。 第二，以Jones矩陣理論為基本理論，對高雙折射光纖Sagnac干涉儀模型進行了理論推導，并對高雙折射光子晶體光纖Sagnae干涉儀的傳輸函數(shù)進行數(shù)值模擬。 第三，提出了基于纖芯附