基于光纤光栅的Fabry-Perot谐振腔研究
发布时间：2021-05-18 19:58
基于法布里-珀罗（Fabry-Perot,F-P）结构的光纤光栅功能型器件是近年来受到颇多关注的具有重要应用前景的光纤器件,F-P结构光纤光栅器件的突出特点是功能多,形式多变,组成F-P腔的光纤光栅的参数可变,干涉腔的参数也可以变。通过改变这些参数,可以衍生出很多独特的设计和功能。本文运用耦合模理论与传输矩阵法,主要对2个均匀光纤光栅构成的F-P谐振腔和2个啁啾光纤光栅构成的F-P谐振腔在不同参数变化下各项特性的变化进行了系统的理论研究与仿真分析。主要工作如下:（1）对由两个均匀光纤光栅构成的F-P腔,通过MATLAB仿真,模拟了两个均匀光纤光栅长度、F-P腔长和折射率调制深度三个参数分别单独变化时,F-P腔的自由光谱范围（Free Spectral Range,FSR）、传输谱、反射谱、相位、时延、色散的变化情况。讨论了一种特殊的均匀光纤光栅F-P腔,即构成F-P腔的两段均匀光栅的反射率一个较小,一个极大（基本达到100%）,称之为均匀光纤光栅Gires-Tournois（G-T）腔。（2）对由两个啁啾光栅级联构成的F-P腔,根据构成F-P腔的两线性啁啾光栅的级联方向及位置,分为四类...
【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】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 光纤光栅的发展与研究应用
1.3 光纤法布里-珀罗腔的发展研究与应用
1.4 基于光纤光栅法布里-珀罗腔的功能器件的应用介绍
1.4.1 光纤光栅F-P腔滤波器
1.4.2 光纤光栅F-P腔色散补偿器
1.4.3 光纤光栅F-P腔激光器
1.4.4 光纤光栅F-P腔传感器
1.5 论文主要研究工作
2 光纤光栅理论基础
2.1 耦合模理论
2.2 传输矩阵法
2.3 光纤布拉格光栅的光谱特性
2.4 本章小结
3 均匀光纤光栅构成的F-P腔
3.1 均匀光纤光栅F-P腔的基本理论
3.2 两长度相同均匀光栅构成F-P腔
3.2.1 改变两光栅长度
3.2.2 改变F-P腔腔长
3.2.3 改变折射率调制深度
3.3 两长度不同均匀光栅构成F-P腔
3.3.1 改变F-P腔腔长
3.3.2 改变折射率调制深度
3.4 均匀光栅构成的G-T腔
3.4.1 均匀光栅G-T腔的基本理论
3.4.2 反射谱和相位特性
3.5 本章小结
4 啁啾光纤光栅构成的F-P腔
4.1 啁啾光纤光栅F-P腔的基本理论
4.1.1 啁啾光纤光栅F-P腔的结构
4.1.2 啁啾光纤光栅F-P腔FSR计算
4.2 周期由小变大的同向啁啾光栅构成F-P腔
4.2.1 改变折射率调制深度
4.2.2 改变啁啾系数
4.3 两周期依次由小变大再由大变小的啁啾光栅构成F-P腔
4.3.1 改变光栅长度
4.3.2 改变折射率调制深度
4.3.3 改变啁啾系数
4.4 两周期依次由大变小再由小变大的啁啾光栅构成F-P腔
4.4.1 改变光栅长度
4.4.2 改变折射率调制深度
4.4.3 改变啁啾系数
4.5 线性啁啾光栅构成的G-T腔
4.6 重叠写入啁啾光栅构成F-P型滤波器
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 总结
5.2 未来展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤端面偏移对光纤F-P可调谐滤波器性能影响[J]. 陈超,薛景锋,孙义斌,江琴. 光学技术. 2016(03)
[2]基于MEMS的F-P腔可调谐滤波器研究[J]. 梅加纯,刘广春,董谊,陆林俊,任毅. 石油机械. 2014(01)
[3]采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器[J]. 方秀丽,童峥嵘,曹晔,杨秀峰. 红外与激光工程. 2013(02)
[4]基于重叠写入啁啾光栅的Fabry-Perot腔的研究[J]. 裴丽,杨光,彭万敬,李卓轩. 光电子.激光. 2011(02)
[5]线性啁啾莫尔光纤光栅的理论研究[J]. 徐新华,王青. 光子学报. 2007(09)
[6]基于光纤光栅法布里-珀罗腔的高效窄线宽光纤激光器[J]. 伍波,刘永智,张谦述,岳慧敏,代志勇. 中国激光. 2007(03)
[7]影响LiNbO3波导型F-P滤波器性能的因素[J]. 郦炬烽,袁一方,王建平,陶伟,周星炜. 上海理工大学学报. 2006(06)
[8]啁啾光纤光栅法布里-珀罗传感器波分频分复用[J]. 饶云江,周昌学,冉曾令,朱涛,陈容睿. 中国激光. 2006(05)
[9]可调谐Fabry-Perot滤波器的研究与发展趋势[J]. 宋明,谢芳,冯其波. 光子技术. 2005(04)
博士论文
[1]智能光纤传感网络中关键器件的研制和应用[D]. 任文华.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]基于光栅F-P腔的双参数传感技术的研究[D]. 汪波.北京邮电大学 2013
[2]高速光纤通信系统中使用G-T腔进行色散补偿的研究[D]. 郑涛.山东大学 2012
本文编号：3194397
【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】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 光纤光栅的发展与研究应用
1.3 光纤法布里-珀罗腔的发展研究与应用
1.4 基于光纤光栅法布里-珀罗腔的功能器件的应用介绍
1.4.1 光纤光栅F-P腔滤波器
1.4.2 光纤光栅F-P腔色散补偿器
1.4.3 光纤光栅F-P腔激光器
1.4.4 光纤光栅F-P腔传感器
1.5 论文主要研究工作
2 光纤光栅理论基础
2.1 耦合模理论
2.2 传输矩阵法
2.3 光纤布拉格光栅的光谱特性
2.4 本章小结
3 均匀光纤光栅构成的F-P腔
3.1 均匀光纤光栅F-P腔的基本理论
3.2 两长度相同均匀光栅构成F-P腔
3.2.1 改变两光栅长度
3.2.2 改变F-P腔腔长
3.2.3 改变折射率调制深度
3.3 两长度不同均匀光栅构成F-P腔
3.3.1 改变F-P腔腔长
3.3.2 改变折射率调制深度
3.4 均匀光栅构成的G-T腔
3.4.1 均匀光栅G-T腔的基本理论
3.4.2 反射谱和相位特性
3.5 本章小结
4 啁啾光纤光栅构成的F-P腔
4.1 啁啾光纤光栅F-P腔的基本理论
4.1.1 啁啾光纤光栅F-P腔的结构
4.1.2 啁啾光纤光栅F-P腔FSR计算
4.2 周期由小变大的同向啁啾光栅构成F-P腔
4.2.1 改变折射率调制深度
4.2.2 改变啁啾系数
4.3 两周期依次由小变大再由大变小的啁啾光栅构成F-P腔
4.3.1 改变光栅长度
4.3.2 改变折射率调制深度
4.3.3 改变啁啾系数
4.4 两周期依次由大变小再由小变大的啁啾光栅构成F-P腔
4.4.1 改变光栅长度
4.4.2 改变折射率调制深度
4.4.3 改变啁啾系数
4.5 线性啁啾光栅构成的G-T腔
4.6 重叠写入啁啾光栅构成F-P型滤波器
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 总结
5.2 未来展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤端面偏移对光纤F-P可调谐滤波器性能影响[J]. 陈超,薛景锋,孙义斌,江琴. 光学技术. 2016(03)
[2]基于MEMS的F-P腔可调谐滤波器研究[J]. 梅加纯,刘广春,董谊,陆林俊,任毅. 石油机械. 2014(01)
[3]采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器[J]. 方秀丽,童峥嵘,曹晔,杨秀峰. 红外与激光工程. 2013(02)
[4]基于重叠写入啁啾光栅的Fabry-Perot腔的研究[J]. 裴丽,杨光,彭万敬,李卓轩. 光电子.激光. 2011(02)
[5]线性啁啾莫尔光纤光栅的理论研究[J]. 徐新华,王青. 光子学报. 2007(09)
[6]基于光纤光栅法布里-珀罗腔的高效窄线宽光纤激光器[J]. 伍波,刘永智,张谦述,岳慧敏,代志勇. 中国激光. 2007(03)
[7]影响LiNbO3波导型F-P滤波器性能的因素[J]. 郦炬烽,袁一方,王建平,陶伟,周星炜. 上海理工大学学报. 2006(06)
[8]啁啾光纤光栅法布里-珀罗传感器波分频分复用[J]. 饶云江,周昌学,冉曾令,朱涛,陈容睿. 中国激光. 2006(05)
[9]可调谐Fabry-Perot滤波器的研究与发展趋势[J]. 宋明,谢芳,冯其波. 光子技术. 2005(04)
博士论文
[1]智能光纤传感网络中关键器件的研制和应用[D]. 任文华.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]基于光栅F-P腔的双参数传感技术的研究[D]. 汪波.北京邮电大学 2013
[2]高速光纤通信系统中使用G-T腔进行色散补偿的研究[D]. 郑涛.山东大学 2012
本文编号：3194397
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