光折變光柵可調(diào)諧濾波器的研究.pdf

1、可調(diào)諧光波長(zhǎng)濾波器在下一代高速通信系統(tǒng)中扮演著重要角色,是實(shí)現(xiàn)大容量、高速率全光網(wǎng)通信的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)器件。本文以鈮酸鋰晶體(LiNbO3)為基底,研究了基于光折變效應(yīng)的可調(diào)諧光柵濾波器。
　　 首先,研究了體全息反射光柵濾波器。理論分析了體全息光折變布拉格光柵在非對(duì)稱(chēng)記錄和讀出條件下的耦合常數(shù)和布拉格失諧參數(shù),分析了影響光柵衍射效率和帶寬的因素;通過(guò)數(shù)值模擬,得到了在對(duì)稱(chēng)記錄和正入射讀出時(shí),光柵長(zhǎng)度d=10mm,折射率調(diào)制度△n=7

2、.1×10-5的衍射效率可達(dá)到80％,帶寬小于0.08nm。實(shí)驗(yàn)上,利用雙光束干涉的方法,通過(guò)控制雙光束的記錄角度,在鈮酸鋰晶體中寫(xiě)入了體全息光折變布拉格光柵。在1548nm波長(zhǎng)處獲得了半高全寬為4nm,衍射效率為10%的濾波結(jié)果。
　　 其次,研究了LiNbO3鈦擴(kuò)散波導(dǎo)光柵濾波器。首先提出了全息記錄光柵濾波的實(shí)驗(yàn)方案,在LiNbO3單模波導(dǎo)上通過(guò)雙光束干涉形成光折變光柵,理論研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)提高光功率密度和增加雜質(zhì)摻雜濃度可提

3、高衍射效率、減少光柵初次建立時(shí)間?；隈詈喜ɡ碚摰臄?shù)值模擬結(jié)果表明,增大光柵長(zhǎng)度d能使衍射效率提高且?guī)捵冃?而增加折射率調(diào)制度△n使衍射效率提高但同時(shí)帶寬變寬。在△n大于8×10-5,d=12mm時(shí),可獲得91%以上的衍射效率和小于0.08nm的帶寬。在實(shí)驗(yàn)方案和理論研究的基礎(chǔ)上,搭建了雙光束干涉法記錄光柵的實(shí)驗(yàn),分析了波導(dǎo)和光纖的端面耦合實(shí)現(xiàn)紅外讀出濾波的可行性,初步建立了用于CWDM光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中記錄和測(cè)試濾波系統(tǒng)。并對(duì)整體實(shí)驗(yàn)方案