長周期光柵耦合器的研究及其應(yīng)用.pdf

1、全光緩存器能夠在光域內(nèi)對數(shù)據(jù)包緩存，成為下一代智能全光網(wǎng)演進的重要支撐器件。光柵耦合器作為波分復(fù)用中一個關(guān)鍵元件，對整個全光分組交換網(wǎng)的性能有重要影響。
　　本文在自然科學(xué)基金“新型光控動態(tài)全光緩存整形器的研究”資助下，重點研究了長周期光柵的耦合特性和平行長周期光柵耦合器的濾波特性。創(chuàng)新性提出復(fù)調(diào)制長周期光柵耦合器的理論，分析其濾波特性，提出一種基于復(fù)調(diào)制長周期光柵輔助耦合器的新型全光緩存器結(jié)構(gòu)。該緩存器可以實現(xiàn)信號的緩存、復(fù)制和

2、提取，并能應(yīng)用于記憶胞和脈沖定時，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點。主要內(nèi)容包括：長周期光柵的研究進展、長周期光柵的耦合特性研究、平行長周期光柵耦合器的研究、復(fù)調(diào)制長周期光柵耦合器的研究。
　　本文的主要工作如下：
　　(1)從光纖的三層理論模式出發(fā)，基于耦合模理論，詳細分析了纖芯基模與單個包層模之間的耦合特性，著重分析了光柵周期數(shù)和耦合深度對透射譜的影響。
　　(2)分析了纖芯基模與一階各次包層模耦合時，纖芯基模有效折射

3、率、包層模有效折射率、耦合常數(shù)、包層模傳輸常數(shù)等參數(shù)的求解方法。重點對長周期光柵纖芯基模到一階奇次包層模的透射譜進行了仿真，討論并仿真了外界環(huán)境、包層半徑和光柵長度等參數(shù)對單個長周期光柵的濾波特性的影響。
　　(3)分析研究了兩個平行長周期光柵耦合器中，光柵偏移距離不同情況下在諧振波長處實現(xiàn)100％耦合效率的條件，并對耦合特性進行了仿真。
　　(4)提出了復(fù)調(diào)制長周期光柵耦合器的理論，推導(dǎo)并求解復(fù)合調(diào)制下的耦合模方程，對不同