取樣光纖光柵空域光功率分布特性研究.pdf

1、取樣光纖光柵又稱為超結構光纖光柵，因其多信道特性而在密集波分復用系統(tǒng)、多波長激光器和光傳感系統(tǒng)等領域有著廣泛的應用。目前，對取樣光纖光柵的研究主要側重于它的幅頻響應和相頻響應，而針對其空域特性（即沿光柵長度方向上的光功率分布）的研究并不多。這一特性在很多場合有著重要的應用，如光纖激光器、微波光子學和光傳感等。本文以此為背景研究取樣光纖光柵的空域光功率分布特性。
　　本文首先介紹了光纖光柵的起源及其在波分復用系統(tǒng)、色散補償器、濾波器

2、、光纖激光器和光纖傳感等方面的應用。進而介紹了取樣光纖光柵的研究現(xiàn)狀，分析不同取樣方式的優(yōu)缺點和應用領域。在第二章中重點介紹了光纖布拉格光柵的結構特性和耦合模理論，接著分析取樣光纖光柵的基本結構和分類——幅度取樣、相位取樣、幅度與相位取樣光纖光柵，并進一步介紹了取樣光纖光柵的傳輸矩陣法，以及傅里葉變換法。
　　其次，本文結合取樣光纖光柵的結構和光柵內部場分布理論，設計矩形取樣法和傅里葉級數(shù)法兩種模型對取樣光纖光柵的空域光功率分布進

3、行分析。通過數(shù)值仿真可知，兩種模型下的空域光功率分布具有高度的一致性，都可用于分析取樣光纖光柵的空域光功率分布。其中，通過第一種模型（矩形采樣法）分析sinc取樣光纖布拉格光柵的空域光功率分布，論證了該模型不僅適用于矩形取樣，而且還適用于其它復雜取樣形式。通過第二種模型（傅里葉級數(shù)法）可快速獲得取樣光纖光柵每個信道的空域光功率分布，提高了計算速度。此外，研究了占空比對空域光功率分布的影響。
　　然后，從幅度取樣過渡到兩種相位取樣方