基于光纖布拉格光柵型聲光調(diào)制器的V-I傳輸矩陣法特性分析.pdf

1、光纖布拉格光柵型聲光調(diào)制器以其調(diào)諧范圍寬、響應(yīng)速度快、插入損耗小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于光纖通信和光纖傳感等領(lǐng)域。快速有效地獲得光纖布拉格光柵型光器件的光譜特性，對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的光纖光柵有著重要的意義。
　　本文將工程上廣泛使用的V-I傳輸矩陣法應(yīng)用于對(duì)光纖布拉格光柵型聲光調(diào)制器的理論分析中，并將該理論應(yīng)用于非均勻布拉格光柵型聲光調(diào)制器的特性分析，主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.對(duì)于光纖光柵的四種常見(jiàn)分析方法，即耦合模法、傳

2、輸矩陣法、傅立葉變換法以及多層膜法進(jìn)行了詳盡的理論推導(dǎo)，并在此基礎(chǔ)上建立了分析光纖光柵光譜特性的V-I傳輸矩陣法模型，與現(xiàn)有的分析方法相比，該模型算法簡(jiǎn)單、求解更加容易，能夠快速得出聲光調(diào)制器的傳輸特性。
　　2.采用V-I傳輸矩陣法模型，分析了超聲波頻率和聲致應(yīng)變幅度對(duì)均勻光纖布拉格光柵型聲光調(diào)制器的反射譜的影響，得出了主次反射峰間的波長(zhǎng)間隔與超聲波頻率之間的增長(zhǎng)系數(shù)為0.145nm/MHz，且反射峰的反射率隨著聲致應(yīng)變幅度的改

3、變而呈周期性變化。同時(shí)與其他方法比較，突出了V-I傳輸矩陣法的有效快速性。
　　3.針對(duì)啁啾以及相移兩種非均勻光纖布拉格光柵型聲光調(diào)制器，提出了采用V-I傳輸矩陣法分析因超聲波頻率和聲致應(yīng)變幅度引起的折射率分布變化對(duì)反射譜的影響，獲得了主次反射峰間的波長(zhǎng)間隔與超聲波頻率之間的關(guān)系，以及反射峰的反射率與聲致應(yīng)變幅度間的變化規(guī)律。并利用剪切模PZT產(chǎn)生縱向聲波，使用頻率為2MHz的超聲波對(duì)啁啾光纖布拉格光柵進(jìn)行調(diào)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果