密集型多重體全息光柵波長解復(fù)用技術(shù)研究.pdf

1、光纖通信是目前支撐通信業(yè)務(wù)量迅速增長最重要的技術(shù)之一,已成為現(xiàn)代通信的支柱.利用WDM技術(shù)則是擴大光纖通信容量、充分挖掘光纖帶寬資源的有效手段.然而,迄今為止,作為重要核心器件的解復(fù)用器的研究水平卻明顯低于系統(tǒng)的應(yīng)用要求.隨著WDM系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,研究更高質(zhì)量的和更高密集度的WDM器件便顯得十分迫切.該文通過比較幾類WDM解復(fù)用器件,指出各自的優(yōu)缺點,并對體全息技術(shù)制作解復(fù)用器的新方法作了較為深入的研究,并就該器件的設(shè)計原理、制作方法、

2、性能特性等一系列問題展開探討.利用耦合波理論詳細討論了體全息光柵的衍射效率及角度選擇性、波長選擇性等衍射屬性,闡述光折變多重體全息光柵作為波長濾波器實現(xiàn)波長解復(fù)用的基本原理.進一步分析該WDM器件制作過程中諸如記錄材料選擇、寫入光路及曝光時序的確定等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié).研究表明:Fe:LiNbO3晶體具有其它光折變材料無法比擬的優(yōu)點,是用于該系統(tǒng)設(shè)計過程中體全息記錄的首選材料;均衡考慮,應(yīng)當選用O光耦合的鄰面入射光路作為寫入光路.這樣的配置具

3、有最高的選擇靈敏度、較好的衍射效率均勻性以及相對簡潔的系統(tǒng);考慮到光柵寫入時兩寫入光束之間的耦合,必須根據(jù)耦合強度的大小,選擇合適的寫入光束光強比,才能使寫入的光柵具有最高衍射效率.該文不僅通過理論分析得出了最大衍射效率、最佳寫入光強比與耦合強度大小的關(guān)系表達式,而且設(shè)計出用實驗手段來確定最佳寫入光強比和最大衍射效率的實驗方案;為獲得盡可能均勻的衍射效率,除了考慮傳統(tǒng)的光擦除效應(yīng)外,更進一步考慮到有效電光系數(shù)r<,eff>和空間電荷場E