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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著互聯(lián)網(wǎng)流量需求的成倍增長(zhǎng),光纖干線和核心網(wǎng)的單根光纖的單波長(zhǎng)傳輸速率已經(jīng)超過(guò)100Gb/s,正在向更高的400Gb/s和Tb/s發(fā)展。從而對(duì)濾波器的性能要求也更加嚴(yán)格。基于Sagnac環(huán)的微波光子濾波器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、偏振無(wú)關(guān)、邊模抑制比高、性能穩(wěn)定以及易于調(diào)諧等特點(diǎn),得到了非常廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中,環(huán)境變化等各種外界因素對(duì)基于Sagnac環(huán)的微波光子濾波器的影響得到了廣泛深入的研究。然而在濾波器制作過(guò)程中臂長(zhǎng)差的誤差容限卻沒(méi)有被詳
2、細(xì)地研究。
本文著重研究四種干涉型光纖梳狀濾波器,特別是基于光纖光柵和高雙折光子晶體光纖兩類 Sagnac環(huán)的微波光子濾波器的臂長(zhǎng)差的誤差容限,主要內(nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
(1)對(duì)基于光纖光柵的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器進(jìn)行了理論研究,建立了環(huán)臂長(zhǎng)差誤差存在時(shí)濾波器透射譜的波長(zhǎng)漂移及峰值功率損耗的理論模型,并用Matlab進(jìn)行仿真驗(yàn)證。理論與仿真結(jié)果表明,基于光纖光柵的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的臂長(zhǎng)差誤差容限
3、與臂長(zhǎng)差的取值無(wú)關(guān)。無(wú)論臂長(zhǎng)差取何值,當(dāng)光纖光柵長(zhǎng)度取Lg=2mm、周期取Λ=535nm、折射率取neff=1.45時(shí)、濾波器的臂長(zhǎng)差的誤差容限為0.1μm,此時(shí)濾波器的峰值功率損耗為8dB。
(2)對(duì)基于高雙折光子晶體光纖(HiBi-PCF)的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器進(jìn)行了理論研究,分析了各個(gè)光學(xué)器件的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)濾波器性能的影響。建立了存在環(huán)臂長(zhǎng)誤差時(shí)透射譜的波長(zhǎng)漂移量及峰值功率損耗的理論模型,并用數(shù)值仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4、。研究結(jié)果表明,基于HiBi-PCF的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的臂長(zhǎng)誤差容限與臂長(zhǎng)的取值無(wú)關(guān),當(dāng)濾波器的耦合系數(shù)k取0.5、偏轉(zhuǎn)角θ取π?2、HiBi-PCF折射率差值Δn取0.005、HiBi-PCF長(zhǎng)度 L取5m時(shí),濾波器的環(huán)臂長(zhǎng)誤差容限為80μm.
(3)對(duì)基于Mach-Zehnder干涉儀的微波光子濾波器進(jìn)行理論研究,分析了各個(gè)光學(xué)器件的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)濾波器性能的影響。并對(duì)臂長(zhǎng)差誤差對(duì)濾波器總體的性能的影響進(jìn)行定量研
5、究。理論與仿真結(jié)果表明,基于Mach-Zehnder干涉儀型的微波光子濾波器的臂長(zhǎng)差誤差容限與臂長(zhǎng)差取值無(wú)關(guān),當(dāng)兩個(gè)耦合器系數(shù)取k1=k2=0.5,臂長(zhǎng)差取?L=1mm時(shí),濾波器的臂長(zhǎng)差誤差容限為0.4μm。
(4)研究了基于F-P腔的微波光子濾波器理論模型,對(duì)F-P腔長(zhǎng)度存在誤差時(shí)濾波器性能的影響進(jìn)行定量的分析。建立了F-P腔長(zhǎng)度存在誤差時(shí)濾波器透射譜的波長(zhǎng)漂移量和峰值功率損耗的模型,并通過(guò)Matlab仿真驗(yàn)證。理論與仿真結(jié)
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