多模光纖與單模光纖網(wǎng)絡(luò)全光纖互聯(lián)帶通濾波器研究.pdf

1、個(gè)人及企事業(yè)單位互聯(lián)網(wǎng)對(duì)帶寬需求的迅猛增長(zhǎng)，使光纖局域網(wǎng)、接入網(wǎng)取代傳統(tǒng)的非屏蔽雙絞線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成為一種必然趨勢(shì)。光纖到戶(hù)成為全光纖網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重要方向。本論文在分析總結(jié)國(guó)內(nèi)外光纖濾波器和模式轉(zhuǎn)換器的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，開(kāi)展了多模光纖與單模光纖混合網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究，首次提出了“單模光纖-LPFG（Long-period fiber grating長(zhǎng)周期光纖光柵）-芯模阻隔器-多模光纖”級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的全光纖互聯(lián)器，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多模單模光纖模式轉(zhuǎn)換和帶通

2、濾波功能，具有明確的應(yīng)用背景和科學(xué)意義。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　①基于包層模提取的思想，提出了“單模光纖-LPFG-芯模阻隔器-多模光纖”級(jí)聯(lián)的全光纖互聯(lián)帶通濾波器的設(shè)計(jì)思想。分析了多模光纖芯模和單模光纖包層模的場(chǎng)分布；推導(dǎo)了單模光纖各階包層模和多模光纖芯模間的耦合效率計(jì)算公式；并根據(jù)耦合效率優(yōu)化選擇了單模光纖中的最優(yōu)工作模式HE13模。
　　②基于階躍型的單模光纖三層模型，從光波導(dǎo)模式耦合理論出發(fā)，分析計(jì)算了長(zhǎng)周期光纖光柵

3、導(dǎo)模與包層模的有效折射率和模場(chǎng)分布，研究了光柵周期、光柵長(zhǎng)度和折射率調(diào)制深度對(duì)透射譜特性的影響，根據(jù)工作波長(zhǎng)1550nm和選定的工作模式HE13模，完成了長(zhǎng)周期光纖光柵的設(shè)計(jì)，其周期為450mm。
　　③引入“芯模阻隔器”因素，分析了單模光纖包層模和多模光纖芯模的耦合效率，用“耦合效率”和“芯模阻隔效率”兩個(gè)參數(shù)對(duì)芯模阻隔器的半徑進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)合微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)和光纖本身的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的自對(duì)準(zhǔn)光刻法，光刻單模光纖的纖芯，并采用濕法