光纖光柵在微波光子濾波、波長開關(guān)和光纖激光器中的應(yīng)用.pdf

1、光纖光柵是一種重要的器件，在光通信系統(tǒng)、微波光子系統(tǒng)、光信號處理以及光傳感等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文主要研究了光纖光柵在直接微波光子濾波，高速波長開關(guān)和雙波長可轉(zhuǎn)換光纖激光器中的應(yīng)用。 本文首先簡單介紹了基本的光纖光柵制作技術(shù)、描述光纖光柵基本特性的耦合模理論以及對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的光纖光柵進行數(shù)值模擬的傳輸矩陣方法。 接著介紹了一種先進的光纖光柵制作設(shè)備，該設(shè)備基于在光纖中多重寫入的技術(shù)并且使用連續(xù)光源，能用來制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光

2、纖光柵，包括相移、切趾和啁啾。 本文提出了對微波信號進行直接光學濾波并直接檢測的技術(shù)。一根具有雙反射峰的多重寫入反射型光纖光柵，能被用作毫米波信號的直接光濾波器。誤碼率測量證實了該濾波器在中心波長為20 GHz，半寬高為2 GHz的傳輸頻帶中呈現(xiàn)很好的開關(guān)特性，這也證明了該技術(shù)的可行性。這一技術(shù)能被用于無線電波光纖傳輸系統(tǒng)。 然后，本文主要對寫在雙孔光纖上（內(nèi)含電極）的光柵進行了研究。該光柵4厘米長并且Hamming切趾

3、。溫度依賴性的測量顯示該器件的雙折射隨著溫度而增加。動態(tài)測量實現(xiàn)了納秒級的關(guān)/開和開/關(guān)響應(yīng)。在電脈沖激勵過程中，機械壓力使得x偏振的光柵波長藍移，而y偏振的光柵波長紅移。接著，在幾百毫秒內(nèi)，機械壓力逐漸減弱，纖芯溫度逐漸增加，這兩個因素導(dǎo)致x偏振和y偏振的光柵波長都紅移。兩種偏振的所有波長移動量跟脈沖電壓的平方成正比，跟脈沖持續(xù)時間呈線性關(guān)系。數(shù)值模擬對實驗結(jié)果做了正確的描述，幫助理解波長開關(guān)的物理含義。 最后，本文提出了兩種