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文檔簡介
1、光纖光柵是近年來發(fā)展最為迅速的光纖無源器件之一,是光纖技術發(fā)展史上一個重要的里程碑。光纖光柵的出現(xiàn)使光纖激光器、光纖調(diào)制器、光纖濾波器、光纖波分復用器和解復用器等全光纖器件研制得以迅速發(fā)展。 長周期光纖光柵(LPFG)是一種周期較長,對周期精度要求相對不高,容易制作的光纖光柵。因其還具有回波損耗小、連接方便、結構緊湊等優(yōu)點而在傳感器、濾波器、模式耦合器等方面的理論和應用得到了人們的重視。因而關于長周期光纖光柵的研究具有重要的學術
2、意義和應用價值。 對長周期光纖光柵的光譜特性的研究是長周期光柵應用的理論基礎。論文利用傳輸矩陣法分析了級聯(lián)LPFGs的光譜特性,討論了級聯(lián)處光纖的長度、位置以及包層模損耗系數(shù)對級聯(lián)LPFGs光譜的影響,并對級聯(lián)LPFGs和相移LPFGs的光譜進行了比較,結果表明兩者光譜在級聯(lián)光纖長度較小或級聯(lián)位置在靠近光柵兩端時具有較強的一致性,而在級聯(lián)處光纖較長并且級聯(lián)位置在中間時,兩者表現(xiàn)出截然不同的光譜特性;在不考慮其它損耗的情況下,如果
3、只改變級聯(lián)處光纖長度,級聯(lián)LPFGs能量守恒;當級聯(lián)LPFGs在級聯(lián)處光纖包層損耗較大時,級聯(lián)LPFGs的光譜等效于兩個長周期光柵光譜的非相干疊加,從而為長周期光柵增益均衡器的優(yōu)化設計和制作提供了一個簡便的方法。此外,論文首次分析了帶寬與峰值間隔對不同周期LPFG級聯(lián)的LPFGs的光譜的影響。 本論文首次考慮了長周期光纖光柵的包層模損耗對光譜的影響。通過在耦合模方程中加入損耗因子,推導出了有包層模損耗時的均勻LPFG的傳輸譜和非
4、均勻LPFG的傳輸矩陣。 MEMS工藝使長周期光柵振幅掩模版的制作變得簡單、靈活、且精度高。論文采用ICP干法刻蝕和KOH濕法腐蝕等微機電系統(tǒng)(MEMS)工藝,在硅材料上制作了長周期光纖光柵的振幅掩模版,并使用此掩模版,紫外寫入制作出了多種LPFGs。應用制得的長周期光柵對寬帶光源(ASE)的輸出光譜進行了平坦化,使光源光譜的平坦度在1525nm~1555nm范圍內(nèi)<2.5dB,在1525nm~1540nm范圍內(nèi)<1dB。
5、 將Bragg光柵的制作與MEMS工藝結合是將Bragg光柵推向大規(guī)模集成化的生產(chǎn)的一種可能的方案。高階Bragg光柵具有線條寬度較大的特點,可以由現(xiàn)有的MEMS工藝實現(xiàn)。為此,論文做了高階Bragg光柵的初步探索。論文設計并制作了高階Bragg光柵,觀察到了高階Bragg的反射峰,可行性得到了證實。本文的設計是基于本實驗室的工藝條件(最小線寬~2um),如果在更小的最小線寬工藝條件下,來設計、制作階數(shù)不是很高的波導Bragg光柵,可
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