【摘 要】
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本文基于对单模-少模-单模光纤干涉仪这一新型光学滤波器的深入研究,探索了其在全光脉冲整形技术领域的应用。论文取得的主要研究成果如下:（1）对单模-双模-单模（Single mode-Dual mode-Single mode,SDS）、单模-四模-单模（Single mode-Four mode-Single mode,SFS）光纤干涉仪以及级联型SFS光纤干涉仪的工作原理进行了深入的理论分析、仿
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本文基于对单模-少模-单模光纤干涉仪这一新型光学滤波器的深入研究,探索了其在全光脉冲整形技术领域的应用。论文取得的主要研究成果如下:（1）对单模-双模-单模（Single mode-Dual mode-Single mode,SDS）、单模-四模-单模（Single mode-Four mode-Single mode,SFS）光纤干涉仪以及级联型SFS光纤干涉仪的工作原理进行了深入的理论分析、仿真和讨论。（2）设计了基于芯对芯熔接型SFS光纤干涉仪的二倍频脉冲发生器和平顶脉冲发生器。对于二倍频脉冲发生器,采用不同的四模光纤长度,将1.89ps的输入高斯脉冲,仿真实现了间隔分别为10.53ps、15.80ps、21.06ps的二倍频输出,并讨论了输出脉冲间隔、脉冲幅度的影响因素;对于平顶脉冲发生器,分别仿真实现了将0.71ps、0.95ps的高斯脉冲,整形为1.27ps、1.50ps的平顶脉冲,并分析了输入脉冲宽度、中心频率、四模光纤长度对平顶脉冲发生器的影响。（3）利用Corning SMF28、Thorlabs SM2000、长飞FM2010-B等商用单模、双模光纤参数,设计了基于偏芯熔接型SDS光纤干涉仪的平顶脉冲发生器和全光时间微分器。对于平顶脉冲发生器,分别仿真实现了将2ps、1.53ps的输入高斯脉冲,整形为3.48ps、2.64ps的平顶脉冲;利用偏芯角的可调性,仿真实现了两种阶数可调的0-1阶全光时间微分器,并详细讨论了其工作特性。（4）设计了基于级联芯对芯熔接型SFS光纤干涉仪的四倍频脉冲发生器、平顶脉冲发生器和三角脉冲发生器。对于四倍频脉冲发生器,采用不同的四模光纤长度,将1ps的输入高斯脉冲,仿真实现了间隔分别为5.26ps、7.90ps、13.16ps的四倍频输出;对于平顶脉冲发生器,分别仿真实现了将2ps、2.36ps、3.37ps的高斯脉冲,整形为3.80ps、4.40ps、5.79ps的平顶脉冲,并分析了影响平顶脉冲输出的因素;此外,分析了三角脉冲发生器的特性,讨论了影响三角脉冲输出的因素。（5）实际制作了芯对芯熔接型SFS光纤干涉仪和偏芯熔接型SDS光纤干涉仪。实验结果表明,透射谱的自由谱范围与理论分析结果一致。所制作的芯对芯熔接型SFS光纤干涉仪的透射谱消光比（2.9d B）略小于理论设计结果（3.75d B）,而所制作的偏芯熔接型SDS光纤干涉仪的透射谱消光比（10.5d B）明显小于理论设计结果（23.5d B）。同时实验结果表明,在SDS光纤干涉仪中加入偏振控制器,可以显著改变输出光谱的消光比（3d B-10.5d B）。此外,深入分析了偏芯距离误差对单模-少模-单模光纤干涉仪的影响,仿真结果表明偏芯距离误差会严重影响偏芯熔接型SDS光纤干涉仪的输出光谱的消光比。
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