超聲驅(qū)動(dòng)光纖光柵信號(hào)調(diào)制的研究.pdf

1、光纖光柵(FBG)具有良好的濾波及選擇反射特性，在光開關(guān)、波分復(fù)用器、分插復(fù)用器、光交叉連接設(shè)備和全光纖濾波器等光纖通信功能模塊中都有著重要的應(yīng)用。尤其是近些年來，基于FBG可調(diào)諧濾波特性的光器件，更是成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。超聲作用于基于FBG制成的調(diào)制器，可以很容易的通過改變聲波參數(shù)調(diào)諧器件的濾波特性，很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)FBG的動(dòng)態(tài)調(diào)諧。因此，超聲驅(qū)動(dòng)光纖光柵信號(hào)調(diào)制的研究具有重要意義。
　　本論文理論分析和實(shí)驗(yàn)研究了超聲驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及超聲

2、作用后光纖光柵的反射譜特性，論文的主要內(nèi)容及成果如下：
　　1.提出了在光纖光柵調(diào)制系統(tǒng)中引入壓電陶瓷(PZT)的超聲PZT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了基于PA119運(yùn)算放大器的線性放大電路，完成了具有良好動(dòng)態(tài)高頻響應(yīng)特性的PZT功率放大驅(qū)動(dòng)電路的制作；實(shí)現(xiàn)了將頻率為100KHz-1MHz、電壓幅值為0-5V連續(xù)可調(diào)的正弦波無失真實(shí)時(shí)放大，達(dá)到驅(qū)動(dòng)PZT所需電壓。
　　2.根據(jù)聲光互作用原理，從光纖光柵的耦合模理論出發(fā)，得出了超聲作用于

3、FBG產(chǎn)生橫向振動(dòng)的三種耦合方式以及耦合模方程。從相位匹配條件出發(fā)，對(duì)FBG橫向振動(dòng)時(shí)的反射譜特性進(jìn)行了理論分析，同時(shí)從聲光互作用超晶格理論出發(fā)，簡單介紹了縱向振動(dòng)的反射譜特性。分析表明，橫向振動(dòng)時(shí)，F(xiàn)BG的反射譜中心波長的短波長方向會(huì)出現(xiàn)新的反射邊帶，且隨著所加載電壓的變化，不同波長處的反射率也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化；縱向振動(dòng)時(shí)，F(xiàn)BG的反射譜的中心波長的兩邊都出現(xiàn)新的反射邊帶。
　　3.實(shí)驗(yàn)論證了超聲作用于光纖光柵側(cè)面產(chǎn)生橫向振動(dòng)的