基于高雙折射光纖環(huán)境的波長交錯(cuò)器（Interleaver）及光纖色散研究.pdf

1、隨著波長交錯(cuò)濾波技術(shù)(Interleaver)在密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)中逐漸被應(yīng)用，大大降低了系統(tǒng)升級(jí)成本和對(duì)超窄帶濾波器件的嚴(yán)格要求，使得波長交錯(cuò)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。本論文中首次提出利用高雙折射光纖Sagnac干涉儀(HBFSI)為基本單元研制了一種新型波長交錯(cuò)器，它具有偏振無關(guān)、穩(wěn)定性高、輸出譜型良好、全光纖化等優(yōu)點(diǎn)。本文以Jones矩陣為出發(fā)點(diǎn)對(duì)高雙折射光纖Sagnac干涉儀以及基于高雙折射光纖Sagnac干涉儀的波長

2、交錯(cuò)器進(jìn)行了詳細(xì)系統(tǒng)的理論分析、數(shù)值模擬以及大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，為高雙折射光纖Sagnac干涉型光纖器件的進(jìn)一步研究和實(shí)用化奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，本文還對(duì)光纖色散測(cè)量、光纖布拉格光纖光柵相位重構(gòu)、光纖光柵切趾函數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。 本論文的主要工作內(nèi)容如下： 第一，以Jones矩陣為基本理論，對(duì)一階高雙折射光纖Sagnac干涉儀進(jìn)行了嚴(yán)格地系統(tǒng)理論推導(dǎo)以及數(shù)值模擬。 第二，在一階高雙折射光纖Sagnac干涉

3、儀理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上對(duì)高階高雙折射光纖Solc-Sagnac和Lyot-Sagnac干涉儀模型進(jìn)行了理論分析、數(shù)值模擬以及大量的實(shí)驗(yàn)研究，理論模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。 第三，以一階高雙折射光纖Sagnac干涉儀為基本單元構(gòu)造一階HBFSI型波長交錯(cuò)器，詳細(xì)地推導(dǎo)了其傳輸函數(shù)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明一階HBFSI型波長交錯(cuò)器的奇偶信道輸出譜型為余弦型且穩(wěn)定性良好，信道隔離度達(dá)到25dB，并進(jìn)行了HBFSI型波長交錯(cuò)

4、器中心波長調(diào)諧的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究。 第四，以三階高雙折射光纖Solc-Sagnac干涉儀為基本單元構(gòu)造了一種具有通帶平頂?shù)娜AHBFSI型波長交錯(cuò)器，數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該HBFSI型波長交錯(cuò)器的信道隔離度超過28dB，和一階HBFSI型波長交錯(cuò)器輸出光譜相比通帶寬度@0.1dB展寬了65％。對(duì)于100GHz的三階HBFSI型波長交錯(cuò)器，其通帶寬度@0.5dB為0.22nm，信道隔離度為30dB，基本符合通信要求。

5、第五，研究了3dB光纖耦合器的功率耦合比、輸出端口反射對(duì)HBFSI型波長交錯(cuò)器傳輸性能的影響，分析了HBFSI型波長交錯(cuò)器的偏振無關(guān)特性和穩(wěn)定性，并分別進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 第六，首次提出了一種基于調(diào)制光強(qiáng)測(cè)量光纖色散的新方法，并且成功測(cè)量了單模光纖的色散，得到單模光纖色散@1550nm為17.85ps/nmkm；根據(jù)Kramers-Kronig關(guān)系提出了一種新型FBG相位重構(gòu)算法并數(shù)值模擬FBG的相位；同時(shí)，提出了一種新