復(fù)合磁光光纖光柵的光信息處理特性研究.pdf

1、光纖光柵(FBG)是近年來得到迅速發(fā)展的一種光子器件，在光傳感、色散補償?shù)确矫嬗泻軓V泛的應(yīng)用，現(xiàn)在人們越來越關(guān)注各種特殊結(jié)構(gòu)光柵的研究。復(fù)合磁光光纖光柵(CMFBG)是一類特殊的光柵結(jié)構(gòu)，它將傳統(tǒng)光柵結(jié)構(gòu)和磁光效應(yīng)復(fù)合在一起，光柵特性可通過磁光效應(yīng)來改變，它在光通信和磁場傳感等領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用。本文研究了復(fù)合磁光光纖光柵的光譜特性、時延特性，以及它在光傳感、色散補償?shù)确矫娴膽?yīng)用。本文的研究工作如下：
　　 1.根據(jù)光波導(dǎo)理論和磁

2、光學(xué)知識，推導(dǎo)了磁光折射率光柵、磁致非均勻光纖光柵和分段磁光光纖光柵等幾種復(fù)合磁光光纖光柵的耦合模方程。通過其耦合模方程，得到了磁光折射率光柵(MrFBG)、磁致非均勻光柵(MnFBG)和分段磁光光纖光柵(MMFBG)的傳輸矩陣，為分析復(fù)合磁光光纖光柵的特性以及它在光傳感、色散補償、時鐘提取等方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，是整個文章的理論核心。
　　 2.從耦合模方程出發(fā)，得出了磁致非均勻光纖光柵磁光耦合系數(shù)與傳統(tǒng)啁啾光纖光柵啁啾系數(shù)之

3、間的等效關(guān)系。通過傳輸矩陣法，驗證了線性磁場分布下磁致非均勻光纖光柵與非磁性的線性啁啾光柵的等效性，從而可實現(xiàn)磁場控制下的動態(tài)色散補償。根據(jù)該等效關(guān)系，利用Optisystem仿真軟件，研究了三種不同磁場分布下的磁致非均勻光纖光柵對高斯脈沖的壓縮特性，當(dāng)輸出高斯光脈沖寬度達到最小時所需的磁光耦合參量的量級在1000m-1。
　　 3.采用傳輸矩陣法研究了磁光折射率光柵和分段磁光光纖光柵。研究表明：磁光啁啾光纖光柵對光脈沖的壓縮特