復(fù)合磁光光纖光柵的光信息處理特性研究.pdf

1、光纖光柵(FBG)是近年來(lái)得到迅速發(fā)展的一種光子器件，在光傳感、色散補(bǔ)償?shù)确矫嬗泻軓V泛的應(yīng)用，現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越關(guān)注各種特殊結(jié)構(gòu)光柵的研究。復(fù)合磁光光纖光柵(CMFBG)是一類特殊的光柵結(jié)構(gòu)，它將傳統(tǒng)光柵結(jié)構(gòu)和磁光效應(yīng)復(fù)合在一起，光柵特性可通過磁光效應(yīng)來(lái)改變，它在光通信和磁場(chǎng)傳感等領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用。本文研究了復(fù)合磁光光纖光柵的光譜特性、時(shí)延特性，以及它在光傳感、色散補(bǔ)償?shù)确矫娴膽?yīng)用。本文的研究工作如下：
　　 1.根據(jù)光波導(dǎo)理論和磁

2、光學(xué)知識(shí)，推導(dǎo)了磁光折射率光柵、磁致非均勻光纖光柵和分段磁光光纖光柵等幾種復(fù)合磁光光纖光柵的耦合模方程。通過其耦合模方程，得到了磁光折射率光柵(MrFBG)、磁致非均勻光柵(MnFBG)和分段磁光光纖光柵(MMFBG)的傳輸矩陣，為分析復(fù)合磁光光纖光柵的特性以及它在光傳感、色散補(bǔ)償、時(shí)鐘提取等方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，是整個(gè)文章的理論核心。
　　 2.從耦合模方程出發(fā)，得出了磁致非均勻光纖光柵磁光耦合系數(shù)與傳統(tǒng)啁啾光纖光柵啁啾系數(shù)之

3、間的等效關(guān)系。通過傳輸矩陣法，驗(yàn)證了線性磁場(chǎng)分布下磁致非均勻光纖光柵與非磁性的線性啁啾光柵的等效性，從而可實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)控制下的動(dòng)態(tài)色散補(bǔ)償。根據(jù)該等效關(guān)系，利用Optisystem仿真軟件，研究了三種不同磁場(chǎng)分布下的磁致非均勻光纖光柵對(duì)高斯脈沖的壓縮特性，當(dāng)輸出高斯光脈沖寬度達(dá)到最小時(shí)所需的磁光耦合參量的量級(jí)在1000m-1。
　　 3.采用傳輸矩陣法研究了磁光折射率光柵和分段磁光光纖光柵。研究表明：磁光啁啾光纖光柵對(duì)光脈沖的壓縮特