目前我们正处于一个高度信息化的时代,信息量呈爆炸式的增长,需要通过通信系统传输的信息也呈爆炸式的增长,传统的通信系统在传输带宽上已经远远不能满足信息增长的需要,而光纤通信系统的高带宽正好满足了人们对带宽的高要求。光纤通信是目前支撑通信业务量迅速增长最重要的技术之一,已成为现代通信的支柱。利用WDM技术则是扩大光纤通信容量、充分挖掘光纤带宽资源的有效手段。WDM技术是扩大光纤通信容量,充分挖掘光纤通信带宽的有效手段,由于WDM系统中,每个信道具有不同的波长,信道的控制和信道选择需要光波长选择,即需要使用光滤波器,这就使得在通信波段附近的可调谐光滤波器有极大的市场需求。本文的主要工作就是提出了一个新的设计滤波器的方向,即设计基于全息体光栅的可调谐窄带滤波器。 本文首先从光折变理论出发,分析了光折变效应的相关物理机制,物理特点,以及其分析模型;并针对LiNbO₃晶体,分析了其光折变效应;并从体全息出发,分析了全息体光栅的记录和固化方法。 在滤波器的设计优化中,首先优化设计了其中的全息体光栅,运用耦合波理论,对全息体光栅在衍射效率,偏振相关损耗和带宽三个方面进行了优化设计,得到最佳的光栅厚度和光波入射角;然后总结分析了全息体光栅的衍射效率,波长响应等性能参数;最后,根据实际封装需要,设计优化了系统的整体尺寸。 本文进行了全息体光栅的制作的实验研究,分析了记录材料、记录光源和记录光强比的选择;同时用实验手段进行了记录光强和记录时间的选择。在探讨全息体光栅的热固化过程中,通过一系列实验分析了热固定过程中,热固定温度、显影方式以及显影时间的选择。根据以上选择的参数,制作了全息体光栅。最后我们对所得的全息体光栅进行了实验检验,并就得到的数据进行了简要分析。 最后指出了设计和实验中需要进一步解决的问题,并对体全息光栅未来的应用前景给予展望。