级联啁啾相移光纤光栅滤波特性及其应用研究

发布时间：2017-12-25 23:29

  本文关键词：级联啁啾相移光纤光栅滤波特性及其应用研究　出处：《广西师范大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：当代对于光纤光栅研发和应用正渐渐地透入光纤通信的各个分支中,包括波分复用系统的合波／分波、色散补偿、光纤放大器的增益平坦等,通过对光栅和光通信器件的应用研究,能够把全光通信中遇到的很多技术难点问题解决。光纤光栅具有好的耦合性和波长选择性、较大带宽、小体积、极化不敏感、便于使用和维护、易于和其他光纤系统相连接等特性,光纤光栅具有完善的制作工艺,可进行大规模生产,降低了成本。因此光纤光栅和器件在全光网中占据至关重要的地位。基于光纤自身的传输损耗,导致光信号只能传输较近的距离,传输在50-100km左右就将衰减到接收机无法进行辨别的程度。在WDM和DWDM系统中,需要更大的带宽以及多个放大器级联起来工作,因此选择更宽更平坦范围的增益谱的掺铒光纤放大器(EDFA)是一种必然结果。在啁啾光纤光栅中引入相移能够形成啁啾相移光纤光栅,这种光纤光栅既有啁啾光栅的特性又包含了相移光栅的特性,因而可以得到较宽范围的反射带宽和透射窗口的线宽。本文正是基于啁啾相移光纤光栅优良特性进行深入展开的,通过将切趾啁啾相移光纤光栅和啁啾光纤光栅级联起来实现实际应用中所需要的更宽特定波段的反射带宽和透射窗口线宽。本文完成的主要工作和取得的成果如下：1、详细推导了相移光纤光栅耦合模方程并且进一步得出解,还采用传输矩阵法对相移光纤光栅进行分析。2、采用传输矩阵法对啁啾相移光纤光栅以及切趾啁啾相移光纤光栅反射谱特性进行分析比较,对比总结出在不同相移参数和光栅参数时两者的传输规律,为后续设计切趾啁啾相移光纤光栅器件提供坚实的理论基础和依据。3、讨论分析了级联光纤光栅的两种方式,并利用仿真验证分析出当两反射谱没有交叠时,不同光栅作用下的波段不存在重合现象,各光栅独立作用,相互间无干扰,此外,还对啁啾相移光纤光栅的时延和色散特性进行了简要分析,从仿真结果可以看出啁啾相移光纤光栅具有色散的补偿作用。4、详细分析了掺铒光纤放大器工作原理及其三种泵浦方式,并且通过在实验中搭建出EDFA,测出其增益谱线并进行简要对比分析。5、基于前面讨论分析的啁啾相移光纤光栅的反射谱特性和规律,采用反射谱无交叠的方式,对啁啾光栅和啁啾相移光栅进行级联,并利用Matlab和origin8.1等软件仿真出级联啁啾相移光栅和啁啾光栅组合的滤波器对双向泵浦EDFA的增益平坦后的功率谱曲线,得到带宽能达到35.84m范围,不平坦度约±0.35dB。最后将本文所采用的级联啁啾相移光栅和啁啾光栅进行EDFA增益谱的平坦与已有文献和期刊中对EDFA的平坦在滤波效果进行比较分析。
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253
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本文编号：1334912