论文部分内容阅读
相移光纤光栅是通过在常规布拉格光纤光栅(FBG)的某些特定位置引入相移而形成,相比普通FBG,相移光栅可以在反射谱的阻带中打开一个或多个线宽极窄的透射窗口,实现透射型滤波。而且,其透射窗口的位置可以通过改变相移量来调整,窗口的通透率以及线宽也可以根据通过调整相移点的位置来改变,因而可以根据不同的需要合理设计相移的数量、大小及位置,获得不同线宽和滚降特性的透射峰,并且相移光栅还具有插入损耗低、偏振无关等优点。因此其在窄带滤波、光纤激光器、波分解复用器、全光逻辑器件以及光纤传感等领域得到广泛应用,成为新型光器件的研究热点之一。啁啾相移光纤光栅是通过在啁啾光纤光栅中引入相移而形成,因此综合了啁啾光栅和相移光栅的一些重要特性,其反射带宽和透射窗口的线宽可以在很宽的范围内调谐,更加适用于多通道滤波。本文正是基于啁啾相移光纤光栅优良的滤波特性,通过在线性啁啾光栅中引入可调谐相移来实现波长和带宽均可调谐的多波长滤波器,从而在实际应用中实现更加灵活的波长选择。本文完成的主要工作和取得的成果如下：1.基于规则光波导模式的正交性,详细推导了相移光纤光栅的耦合模方程,对相移光纤光栅的三种分析方法,传输矩阵法、多层膜法以及V-I传输矩阵法,进行了详细比较和误差分析,验证了V-I传输矩阵法能够满足分析的精度,并且大大提高了运算效率。2.利用V-I传输矩阵法,对均匀相移光纤光栅和啁啾相移光纤光栅的透射谱特性进行比较分析,对比总结了两者在不同相移参数及光栅参数下的传输规律,为新型相移光纤光栅器件的研究提供依据。3.实验研究了压电陶瓷(PZT)在线性啁啾光纤光栅中引入一个可调谐的且稳定的相移的基本特性,并分析总结了相移位置间隔及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅陷波滤波器的波长间距的影响。结果表明,波长间距随相移位置间隔和啁啾系数的增长呈线性增长,且前者线性增长的灵敏度最大可达0.383nm/cm。在实际应用中可依据这两个线性关系来优化选择相移位置、相移数量及啁啾系数,并以PZT来控制相移量变化,设计出满足不同特性的多波长滤波器。