基于少模光纤布拉格光栅的高阶模式获取技术研究
[Abstract]:In the past few years, due to the rapid development of Internet technology, Internet of Things technology, IPTV and other technologies, the demand for communication services has experienced explosive growth. People are trying to avoid "Bandwidth depletion" Several new communication technologies, such as wavelength division multiplexing technology, polarization multiplexing technology and orthogonal frequency division multiplexing technology, have been proposed to improve the communication capacity of the existing single-mode optical fiber system. However, with the increase of signal transmission rate, the system has higher requirements on optical signal-to-noise ratio, and the nonlinear effect in single-mode fiber is more and more prominent. In this situation, the mode multiplexing technology based on the small-mode optical fiber has emerged, and the mode reuse is the independent channel by using each propagation mode orthogonal to each other in the low-mode optical fiber, and is multiplexed into the same small-mode optical fiber for transmission. Due to the opening of the new communication freedom degree of the mode, the mode multiplexing technology will multiply the transmission capacity of the existing communication system in multiple times, and meanwhile, the mode field area of the small-mode optical fiber is relatively large, so that the mode multiplexing technology is very good for the nonlinear effect of the optical fiber, Mode multiplexing technology will be one of the key technologies in the field of future optical communication. In the mode reuse technology, the performance of the high-order mode acquisition device is very important to the system, however, the existing high-order mode acquisition devices do not meet the requirements of the commercial communication system very well. In this context, this paper deeply studies the high-order mode acquisition technology in the mode reuse technology, and puts forward a high-order mode acquisition technology based on the small-mode fiber Bragg grating. An optical fiber laser matched with a specific high-order mode self-coupling resonant peak in a low-mode grating reflection spectrum is used as a light source and combined with an optical circulator, the target high-order mode can be obtained at the reflection end of the low-mode fiber bragg grating. The concrete work in this paper is as follows: Firstly, we derive the propagation mode theory in the small-mode optical fiber, derive the wave equation in the optical fiber from the Maxwell equations, and approximate the propagation characteristic of the optical fiber by the scalar method, and then analyze the propagation characteristics of the mode in the optical fiber. This work laid the foundation for the follow-up to the text. Then the operation principle of the high-order mode acquisition device used in the existing mode multiplexing technology is introduced, the advantages and disadvantages of the high-order mode acquisition devices are analyzed, and the simulation research is carried out on the asymmetric waveguide-type high-order mode acquisition technology based on the evanescent wave coupling. Then, in chapter 3, we give an overview of the overall situation of fiber grating technology from the viewpoint of fabrication, classification and application of fiber grating. Then, based on the coupled mode theory, the characteristics of the low-mode fiber Bragg grating are studied theoretically, and the mode transfer characteristics of the reflection peaks of the low-mode fiber Bragg gratings are analyzed. The influence of this effect on the transmission characteristics of fiber Bragg gratings is analyzed. At last, the mode transmission characteristics of three reflection resonance peaks in the experimental system are studied by using the dual mode fiber Bragg grating as an example. Finally, LP11 mode is obtained successfully with these characteristics, and the insertion loss of LP11 mode is optimized by adjusting the eccentric fusion distance between single-mode fiber and dual-mode fiber. At last, the high-order mode acquisition technology for the low-mode fiber Bragg grating suitable for arbitrary high-order modes is put forward, the performance of the high-order mode acquisition technology is comprehensively evaluated, and the future research is put forward.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN253;TN929.11
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,本文编号:2277614
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