相位取樣光柵理論研究及在色散和色散斜率補(bǔ)償中的應(yīng)用.pdf

1、光纖布拉格光柵(fiber Bragg grating，簡稱FBG)是光通信和光傳感領(lǐng)域的重要基本器件之一。隨著密集波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，取樣光纖光柵的理論和實驗研究已成為目前關(guān)于FBG的研究熱點。相位取樣FBG相比于振幅取樣FBG，在設(shè)計上多了光柵相位這個可以調(diào)節(jié)的參數(shù)，因此具有更大的設(shè)計發(fā)揮空間;在特性上，相位取樣FBG表現(xiàn)出許多新穎的光譜特性，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。 相位取樣FBG按照取樣函數(shù)的形式可以分為兩類：振幅取樣結(jié)

2、合相位取樣的FBG和純相位取樣FBG。在現(xiàn)有研究中，相位取樣光柵多集中應(yīng)用于多通道濾波器，而其時延特性及其在色散及色散斜率補(bǔ)償中的應(yīng)用則研究較少。對純相位取樣FBG的優(yōu)化設(shè)計多用遺傳算法和模擬退火算法，參數(shù)難以選擇，算法結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 在研究振幅取樣結(jié)合相位取樣的FBG時，通過在每兩個振幅取樣之間引入一定大小的相移來實現(xiàn)減小信道間隔，密集信道數(shù)目，并且證明了Talbot效應(yīng)和相位取樣在密集信道數(shù)目上的等效性。在取樣啁啾光柵中引入

3、多相移，數(shù)值模擬其時延譜表明：這種多相移取樣啁啾光柵可以在密集信道數(shù)目的同時保持各信道的時延特性，是一種理想的多信道色散補(bǔ)償器，如果在取樣啁啾光柵中引入取樣周期啁啾，則可實現(xiàn)多信道色散及色散斜率的同時補(bǔ)償。 在純相位取樣FBG的理論研究中，利用粒子群優(yōu)化算法(PSO)對純相位取樣FBG的取樣函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計出多個等強(qiáng)度的反射信道，該算法結(jié)構(gòu)簡單，收斂速度快，模擬結(jié)果良好，在粒子群算法成功解決相位分布的基礎(chǔ)上，合理調(diào)整光柵