級聯(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，通過對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)難點問題解決。光纖光柵具有好的耦合性和波長選擇性、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。基于光纖自身的傳輸

2、損耗，導(dǎo)致光信號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放大器級聯(lián)起來工作，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)行深入展開的，通過將切趾啁啾相移光纖光柵和啁啾光纖光柵級聯(lián)起來實現(xiàn)實際應(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相移光纖光柵進(jìn)行分析。
　　2、采用傳輸矩陣法對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，對比總結(jié)出在不同相移參數(shù)和光柵參數(shù)時兩者的傳輸規(guī)律，為后續(xù)設(shè)計切趾啁啾相移光纖

4、光柵器件提供堅實的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
　　3、討論分析了級聯(lián)光纖光柵的兩種方式，并利用仿真驗證分析出當(dāng)兩反射譜沒有交疊時，不同光柵作用下的波段不存在重合現(xiàn)象，各光柵獨立作用，相互間無干擾，此外，還對啁啾相移光纖光柵的時延和色散特性進(jìn)行了簡要分析，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，并且通過在實驗中搭建出EDFA，測出其增益譜線并進(jìn)行簡要對比分析。

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，采用反射譜無交疊的方式，對啁啾光柵和啁啾相移光柵進(jìn)行級聯(lián)，并利用Matlab和origin8.1等軟件仿真出級聯(lián)啁啾相移光柵和啁啾光柵組合的濾波器對雙向泵浦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EDFA的平坦在濾波效果進(jìn)行比較分