光纤环形腔结构中置入新型器件特性研究

发布时间：2017-11-09 16:25

  本文关键词：光纤环形腔结构中置入新型器件特性研究

  更多相关文章： 光纤光学 滤波器 级联细锥 光纤环形腔

【摘要】：随着光纤通信技术的飞速发展,人们对光通信容量、传输速率以及通信距离要求越来越高。光通信滤波器的出现解决光纤通信频带利用率问题,同时也提高了通信系统的容量和传输速率。光滤波器是波分复用(DWDM)系统中控制光信号的关键器件之一,其中最实用的是光纤环形腔滤波器。光信号通过3dB耦合器分成两束信号,分别沿着环形腔顺逆时针传播,最后在耦合器处相遇由于两者之间存在相位差所以产生干涉效果并输出相干信号。在环形腔中置入高双折射光纤、拉锥光纤和级联锥结构马赫-曾德尔M-Z干涉仪等新型光纤器件,可以改善滤波器的滤波特性。拉锥光纤通过改变其物理参数使得光纤的光学特性发生变化,从而使得其传输模式发生变化,部分在纤芯中光能量以倏逝场形式耦合到包层中,形成单纤内的马赫-曾德尔干涉仪结构。本文在单模光纤中拉制两个结构完全一样的细锥构成M-Z干涉仪,该结构具有多通道梳妆滤波器的特性,可以用于光纤通信,也可以用于光纤传感领域作为温湿度、应力、折射率等传感器。1.理论分析了光纤环形腔的工作原理,探索了锥形光纤的特性、锥形光纤分类以及制作锥形光纤的方法。同时分析高双折射光纤的分类和如何选择高双折射光纤参数。2.基于锥形光纤制作出级联细锥结构的M-Z干涉仪,分析级联锥结构干涉仪的不同类型的干涉原理。新型结构的M-Z可用于传感领域,本文分析了其作为折射率传感的原理。3.将锥形光纤、高双折射光纤和级联细锥结构的M-Z干涉仪等新型器件置入光纤环形腔中,分析其特性变化。理论和实验研究了光纤环形腔中置入级联锥M-Z干涉仪,新的环形腔滤波器的透射谱由M-Z干涉和环形腔干涉结合的非相干叠加而成,调谐M-Z干涉仪能实现可调谐滤波。研究表明,滤波器在60nm自由谱(1490nm-1550nm)范围内可调谐,输出波形稳定,调制深度大于20dB,该结构优化了光纤环镜滤波特性。
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253;TH744.3

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本文编号：1162665