基于扭转光纤和无芯光纤的新型滤波器特性及其应用研究
发布时间：2021-04-02 09:20
光纤滤波器是一类不可缺少的重要光学器件,其应用范畴广泛且渗透到了光通信系统的各个环节之中。随着滤波技术的快速发展,基于光纤滤波器的光纤传感器以及光纤激光器逐渐成为了研究热点。因其具有容易制造、成本低、结构紧凑、抗电磁干扰等特点在通信系统以及物联网领域具有重要的意义和应用前景。本论文主要对基于扭转光纤的双折射型滤波器和基于无芯光纤的模式干涉型滤波器进行了详细的理论研究和实验测试,将它们应用至光纤传感领域以及光纤激光传感系统。利用扭转光纤和无芯光纤特有的光学特性与光纤光栅等器件相结合,实现了复合型光纤滤波器的制作并应用至光纤激光器和多参量同时传感测量。取得研究成果如下:1、提出了基于椭圆芯扭转光纤的类索尔克可调谐双折射光纤滤波器,并基于该滤波器研制了全光纤高灵敏度扭转传感器。利用了琼斯矩阵分析法,首次建立了扭转光纤的离散理论模型,并使用传输矩阵方程推导出了该滤波器的透射率表达式,研究了其传输特性。通过选择适当参数的扭转光纤以及偏振控制器的调节,获得了具有波长可调谐、高精细度和高消光比的滤波器光谱输出。利用类索尔克结构滤波器设计了一款高灵敏度全光纤扭转传感器,并对传感系统的传输特性以及传感特...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２．薄膜干涉滤波器结构示意图
化和实用化。ＷＳＳ可以看作一种ｌｘＮ端口的带通可调谐光滤波器，Ｆｉｎｉｓａｒ公司生??产的ＷａｖｅＳｈａｐｅｒ系列可编程式ＷＳＳ具有很强的代表性［３７］，ＬＣＯＳ技术也相对比??较成熟并有着很好的市场份额。基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ结构示意图如图１－３所示［３８］。??其主要包括了?ＬＣＯＳ器件、光纤阵列、反射镜、傅里叶透镜、偏振转换器以及光??栅。相比于传统的ＷＳＳ，基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ具有驱动电压低、可编程通道滤波模??型、响应速度快、无机械活动部件等优势。因此ＬＣＯＳ技术也成为了多端口带宽??可调谐滤波器的主流技术。??５??
ｏｐｔｉｃｓ?ｍｉｒｒｉｎ??图１－３．基于硅基液晶的波长选择开关结构示意图ｆ３８Ｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３．Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ＬＣＯＳ－ｂａｓｅｄ?ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ?ｓｗｉｔｃｈ??近些年，随着全光网络和ＲＯＡＤＭ的快速发展，基于硅基液晶（ＬＣＯＳ，ｌｉｑｕｉｄ??ｃｒｙｓｔａｌ?ｏｎ?ｓｉｌｉｃｏｎ）技术的可调谐光滤波器和ＷＳＳ被不断的深入研究并进行了商用??化和实用化。ＷＳＳ可以看作一种ｌｘＮ端口的带通可调谐光滤波器，Ｆｉｎｉｓａｒ公司生??产的ＷａｖｅＳｈａｐｅｒ系列可编程式ＷＳＳ具有很强的代表性［３７］，ＬＣＯＳ技术也相对比??较成熟并有着很好的市场份额。基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ结构示意图如图１－３所示［３８］。??其主要包括了?ＬＣＯＳ器件、光纤阵列、反射镜、傅里叶透镜、偏振转换器以及光??栅。相比于传统的ＷＳＳ，基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ具有驱动电压低、可编程通道滤波模??型、响应速度快、无机械活动部件等
【参考文献】：
期刊论文
[1]温控共振频率可调谐窄带F-P干涉滤波器[J]. 曹学敏,杨旭东,李淑静,王海. 量子光学学报. 2008(01)
[2]利奥型可调谐液晶电光滤波器的特性分析[J]. 云茂金,李国华,吴福全,王宁,孔伟金. 光学学报. 2003(05)
[3]Design of Unequal Thickness Interference Filters with Quarter Wavelength Stack[J]. ZHONG Di-sheng, SHI Yu-zhu (Dept. of Physics, Liaoning University, Shenyang 361005, CHN). Semiconductor Photonics and Technology. 2001(01)
博士论文
[1]光纤声光可调谐滤波器的特性研究及应用[D]. 刘超.北京交通大学 2016
[2]模式干涉型光纤传感器以及可调谐、单纵模光纤激光器的研究[D]. 马林.北京交通大学 2015
[3]基于特种光纤滤波器的光纤激光器研究[D]. 邹辉.北京交通大学 2014
[4]光梳状滤波器在光通信和微波信号处理中的研究及应用[D]. 邹喜华.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]基于模间干涉的马赫—泽德光纤传感器的研究[D]. 孙苗.中国计量学院 2013
本文编号：3115019
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２．薄膜干涉滤波器结构示意图
化和实用化。ＷＳＳ可以看作一种ｌｘＮ端口的带通可调谐光滤波器，Ｆｉｎｉｓａｒ公司生??产的ＷａｖｅＳｈａｐｅｒ系列可编程式ＷＳＳ具有很强的代表性［３７］，ＬＣＯＳ技术也相对比??较成熟并有着很好的市场份额。基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ结构示意图如图１－３所示［３８］。??其主要包括了?ＬＣＯＳ器件、光纤阵列、反射镜、傅里叶透镜、偏振转换器以及光??栅。相比于传统的ＷＳＳ，基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ具有驱动电压低、可编程通道滤波模??型、响应速度快、无机械活动部件等优势。因此ＬＣＯＳ技术也成为了多端口带宽??可调谐滤波器的主流技术。??５??
ｏｐｔｉｃｓ?ｍｉｒｒｉｎ??图１－３．基于硅基液晶的波长选择开关结构示意图ｆ３８Ｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３．Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ＬＣＯＳ－ｂａｓｅｄ?ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ?ｓｗｉｔｃｈ??近些年，随着全光网络和ＲＯＡＤＭ的快速发展，基于硅基液晶（ＬＣＯＳ，ｌｉｑｕｉｄ??ｃｒｙｓｔａｌ?ｏｎ?ｓｉｌｉｃｏｎ）技术的可调谐光滤波器和ＷＳＳ被不断的深入研究并进行了商用??化和实用化。ＷＳＳ可以看作一种ｌｘＮ端口的带通可调谐光滤波器，Ｆｉｎｉｓａｒ公司生??产的ＷａｖｅＳｈａｐｅｒ系列可编程式ＷＳＳ具有很强的代表性［３７］，ＬＣＯＳ技术也相对比??较成熟并有着很好的市场份额。基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ结构示意图如图１－３所示［３８］。??其主要包括了?ＬＣＯＳ器件、光纤阵列、反射镜、傅里叶透镜、偏振转换器以及光??栅。相比于传统的ＷＳＳ，基于ＬＣＯＳ的ＷＳＳ具有驱动电压低、可编程通道滤波模??型、响应速度快、无机械活动部件等
【参考文献】：
期刊论文
[1]温控共振频率可调谐窄带F-P干涉滤波器[J]. 曹学敏,杨旭东,李淑静,王海. 量子光学学报. 2008(01)
[2]利奥型可调谐液晶电光滤波器的特性分析[J]. 云茂金,李国华,吴福全,王宁,孔伟金. 光学学报. 2003(05)
[3]Design of Unequal Thickness Interference Filters with Quarter Wavelength Stack[J]. ZHONG Di-sheng, SHI Yu-zhu (Dept. of Physics, Liaoning University, Shenyang 361005, CHN). Semiconductor Photonics and Technology. 2001(01)
博士论文
[1]光纤声光可调谐滤波器的特性研究及应用[D]. 刘超.北京交通大学 2016
[2]模式干涉型光纤传感器以及可调谐、单纵模光纤激光器的研究[D]. 马林.北京交通大学 2015
[3]基于特种光纤滤波器的光纤激光器研究[D]. 邹辉.北京交通大学 2014
[4]光梳状滤波器在光通信和微波信号处理中的研究及应用[D]. 邹喜华.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]基于模间干涉的马赫—泽德光纤传感器的研究[D]. 孙苗.中国计量学院 2013
本文编号：3115019
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3115019.html
