長周期光纖光柵微分器研究.pdf

1、全光信號處理對于實現(xiàn)未來高速全光網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，光學微分器在時域上對光脈沖進行微分，是全光信號處理領(lǐng)域的一種關(guān)鍵器件。本文對長周期光纖光柵進行了深入研究，并通過實驗及仿真驗證了機械寫入長周期光纖光柵實現(xiàn)整數(shù)階及分數(shù)階微分器的可行性。論文的主要工作如下：
　　1．分析了長周期光纖光柵的特性，在只考慮纖芯基模與一個包層模耦合的情況下，從麥克斯韋方程組出發(fā)詳細推導了耦合模方程，得到了纖芯響應(yīng)函數(shù)以及長周期光纖光柵的傳輸矩陣；
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2、．根據(jù)完全耦合條件下均勻長周期光纖光柵的纖芯響應(yīng)函數(shù)，設(shè)計了機械寫入長周期光纖光柵一階微分器，利用實驗測得的透射譜仿真并分析了其一階微分性能；
　　3．利用傳輸矩陣法設(shè)計了基于?相移結(jié)構(gòu)的機械寫入長周期光纖光柵二階微分器，利用實驗測得的透射譜仿真并分析了其二階微分性能。針對機械寫入長周期光纖光柵的偏振相關(guān)性，采用法拉第旋轉(zhuǎn)鏡消除偏振態(tài)的影響。研究表明，加入法拉第旋轉(zhuǎn)鏡可以使得微分器的階數(shù)加倍，且光柵諧振波長處的透射率更接近零，提高