光纖光柵特性研究及參數(shù)重構(gòu).pdf

1、光纖光柵是一種新興的光子器件。從第一根光纖光柵寫(xiě)制成功到今天短短二十多年間，光纖光柵無(wú)論是寫(xiě)入技術(shù)、理論研究還是應(yīng)用方面都獲得了飛速發(fā)展。
　　光纖光柵是利用石英光纖的紫外光敏特性將光柵直接做在光纖上而形成的無(wú)源光子器件，它具有插入損耗低、體積小、成本低、對(duì)偏振不敏感、與普通光纖連接簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過(guò)調(diào)制光柵的一些物理參數(shù)而得到所需要的光譜特性和時(shí)延特性。隨著光纖光柵制造技術(shù)的不斷完善，光纖光柵已成為目前最具有發(fā)展前途，最具

2、有代表性的光纖無(wú)源器件之一，被廣泛的應(yīng)用于光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域中，近年來(lái)，光纖光柵也被用在光控相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)中作為光波的時(shí)延器件。因此，設(shè)計(jì)符合系統(tǒng)時(shí)延特性光纖光柵的研究具有重要的實(shí)際意義。
　　本文首先詳細(xì)介紹了光纖光柵的發(fā)展、光敏特性、分類(lèi)、制作，在光纖通信和光纖傳感中的應(yīng)用以及其在光控相控陣?yán)走_(dá)中的應(yīng)用。然后由光纖中的麥克斯韋方程組出發(fā)，嚴(yán)格推導(dǎo)出描述模式耦合的耦合模方程，并用耦合模理論對(duì)均勻布拉格光纖光柵進(jìn)行分析，建立其

3、耦合模方程，并給出解析解。給出了分析非均勻光纖光柵的傳輸矩陣法。
　　其次，在耦合模理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳輸矩陣法，利用matlab編程數(shù)值模擬了均勻光纖光柵、啁啾光纖光柵和變跡光纖光柵的光學(xué)特性，著重研究了光纖光柵長(zhǎng)度、周期、啁啾、折射率調(diào)制和變跡函數(shù)對(duì)其反射譜譜寬、反射率峰值、時(shí)延特性的影響，為設(shè)計(jì)合適的光纖光柵器件奠定了理論基礎(chǔ)。
　　最后，提出了利用遺傳算法對(duì)光纖光柵進(jìn)行參數(shù)重構(gòu)的方法。以光纖光柵的參數(shù)作為計(jì)算個(gè)體，反