线性啁啾光纤布拉格光栅的偏振特性研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jerryhua1987
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线性啁啾光纤布拉格光栅(LCFBG)是光纤通信和光纤传感系统的关键元件,并且现在大量应用在相应的光纤系统中。由于绝大部分线性啁啾光纤布拉格光栅都是侧写,并且写制用的光源也有相应的偏振特性,所以就在光纤光栅中引入了一定量的双折射,双折射的存在致使光纤光栅的偏振特性表现了出来。并且随着光纤通信技术的快速发展,光纤光栅的偏振特性的就显的越来越重要了。本文以线性啁啾光纤布拉格光栅为研究对象,运用耦合模理论和传输矩阵法进行了理论分析。并且利用实验室光纤器件的偏振测试系统对啁啾光纤布拉格光栅的偏振相关特性进行了实验研究。首先,本文在偏振光学内容和耦合模理论的基础上,总结了光纤光栅的偏振相关特性的理论分析方法,并对线性啁啾光纤布拉格光栅的偏振特性进行了系统的分析,包括透射和反射的Stokes参量,偏振相关损耗(PDL)等。其次,本文深入研究了线性啁啾光纤布拉格光栅的反射(透射)偏振相关损耗特性。分别分析了线性啁啾光纤布拉格光栅的各物理参数对光栅的偏振相关损耗的影响,分析表明线性啁啾光纤光栅的偏振相关损耗不仅受光栅的双折射量的影响还受光栅长度和光栅的调制深度以及啁啾系数物理参数的影响。最后,本文研究了线性啁啾光纤布拉格光栅的反射(透射)偏振相关特性随温度的变化。由于线性啁啾光纤布拉格光栅的温度相应因素对光栅的双折射,特别是低双折射的FBG的双折射非常之小,所以弱双折射LCFBG的偏振特性对温度的响应具有除相应波长漂移外的不变性。实验测量了常温线性啁啾光纤布拉格光栅的PDL,DGD,以及Stokes随波长变化的曲线,又进一步测量了线性啁啾光纤布拉格光栅的PDL,DGD,以及Stokes随着温度的变化特性。从测试结果中得出了线性啁啾光纤布拉格光栅的偏振相关特性随温度变化是测试的结果显示是它们的谱线形状都没有不发生变化,并且只是整体随着温度的升高向长波方向平移,而且谱线的漂移与温度的变化之间也存在比较好的线性关系。从测试结果我们得出中以尝试运用LCFBG的反射(透射)PDL,DGD来提高LCFBG测温的准确度。
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