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基于级联相移线性啁啾光纤光栅的特性及OADM的设计研究

发布时间:2018-04-19 19:53

  本文选题:相移光纤光栅 + 啁啾光纤光栅 ; 参考:《南京邮电大学》2017年硕士论文


【摘要】:在光通信网络快速发展的时代,由于光分插复用器(OADM)具有成本低廉,偏振无关,以及插入损耗低等优良特点受到了通信等行业的极大关注。文章选取级联相移线性啁啾光纤光栅(Cascaded Phase Shifted Linearly Chirped Fiber Grating,CPSCFBG)以及OADM作为重点进行了研究分析。设计研究了两种类型的OADM,一种是基于PSFBG和马赫-增德尔干涉仪OADM,可以满足双波长通道的实时上下载,另一种是基于CPSCFBG和马赫-增德尔干涉仪的OADM,可以满足约四十条光信号波长的实时上下载。主要完成的工作有:通过MATLAB仿真软件对级联相移线性啁啾光栅进行了数值模拟分析,首先研究啁啾光栅的几个重要参量对光栅反射图谱的影响,接着又分别通过级联相移线性啁啾光栅的相移量,折射率调制量,啁啾量,级联方式进行了理论研究,并进行了数值模拟仿真。最后通过多种切趾函数对级联相移线性啁啾光栅进行了切趾优化,筛选出了效果最好的反射图谱。为了更清楚的理解切趾函数对消除边模的抑制作用,笔者又将最基本的相移光纤光栅分别进行了切趾优化,通过对比验证了切趾函数对消除旁瓣干扰,抑制旁瓣作用的重要性。提出了两种结构的光分插复用器。第一种是在马赫-增德尔的双臂上引入PSFBG,与两个3dB耦合器组合成的一种OADM,通过仿真数值模拟研究了PSFBG无级联时与分别引入2,3,4,5个相移点时drop端和output端的光场分布以及功率分布,结果证明该类型的OADM可以实现两个波长通道的实时上下载。另一种是基于级联相移线性啁啾光纤光栅和马赫-增德尔干涉仪的OADM,我们选择合适的切趾函数(帽型函数)对级联相移线性啁啾光纤光栅进行了图谱优化,增强了输出峰的强度并且降低了旁瓣效应,从而可以实现约四十条波长的实时上下载。
[Abstract]:In the era of rapid development of optical communication network, optical add / drop multiplexer (OADM) has been paid great attention to because of its low cost, polarization independence and low insertion loss. Cascaded Phase Shifted Linearly Chirped Fiber GratingCSCFBGs and OADM are selected as the emphasis of this paper. Two types of OADM are designed and studied. One is based on PSFBG and Mach Zendel interferometer, which can be downloaded in real time with dual wavelength channels. The other is OADM based on CPSCFBG and Mah-Zendel interferometer, which can be downloaded in real time with about 40 optical signal wavelengths. The main work is as follows: the cascade phase shift linear chirped grating is numerically simulated and analyzed by MATLAB simulation software. Firstly, the influence of several important parameters of the chirped grating on the reflection spectrum of the grating is studied. Then the phase shift, refractive index modulation, chirp and concatenation of the cascaded linearly chirped grating are studied theoretically, and the numerical simulation is carried out. Finally, the cascaded linear chirped grating with phase shift is optimized by various apodization functions, and the best reflection spectrum is obtained. In order to understand more clearly the restraining effect of apodization function on eliminating edge mode, the author also optimized the most basic phase-shifted fiber grating separately, and verified the importance of toe cutting function in eliminating sidelobe interference and suppressing sidelobe function by comparing and verifying the effect of apodization function on eliminating sidelobe interference and suppressing sidelobe function. Two kinds of optical add-in multiplexers are proposed. The first is to introduce PSFBG into Mach Zendel's arms and combine it with two 3dB couplers. The optical field distribution and power distribution of drop and output are studied by numerical simulation when PSFBG is not cascaded and when 2 / 3 / 4 and 5 phase shifting points are introduced respectively. The results show that this type of OADM can be downloaded on two wavelength channels in real time. The other is based on the cascaded phase shift linearly chirped fiber grating and OADM of the Mah-Zendel interferometer. We select the proper apodization function (cap function) to optimize the spectrum of the cascaded linearly chirped fiber grating. The intensity of the output peak is enhanced and the sidelobe effect is reduced so that about 40 wavelengths can be downloaded in real time.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN253;TN929.1

【参考文献】

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本文编号:1774485

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