體全息密集波分復(fù)用性能的研究.pdf

1、利用體全息技術(shù)來制作波分復(fù)用器件是一種很有前途的方法。但是目前已報導(dǎo)的工作中還存在著衍射效率不高、選擇性差等問題，它們分別影響著器件的插入損耗和通道間隔。以往所有工作中采用的理論，均為傳統(tǒng)的Kogelnik耦合波理論。但由于其理論的一維本質(zhì)，它原則上只適合于光柵輸入輸出面尺寸遠大于光柵厚度的情況。但在現(xiàn)代體光柵的許多應(yīng)用中，光柵尺寸趨向于小型化，對這一類體光柵衍射特性的分析，二維理論比Kogelnik耦合波理論更為精確。本論文研究了體全

2、息波長濾波器件的基礎(chǔ)理論，重點是二維耦合波理論，分析其衍射特性尤其是衍射效率和布拉格選擇性. 首先，采用了基于體全息波分復(fù)用器件的實驗方案，該方案為透射式記錄、正交式讀出。利用綠光記錄、紅外光讀出體光柵實驗，測得了不同晶體的選擇角，實驗結(jié)果表明，雙摻雜晶體比單摻雜晶體的選擇角小，即選擇性好。 推導(dǎo)了二維耦合波理論用到的參數(shù)晶體吸收系數(shù)和光柵強度系數(shù)的計算式。實驗研究了有限尺寸體光柵的衍射特性。為了進一步驗證二維耦合波理論

3、及其解析解的正確性，進行了不同光柵尺寸比下，短波長記錄、長波長讀出的角度選擇性實驗。實驗所得結(jié)果與理論預(yù)期基本相符。結(jié)果進一步表明，二維耦合波理論的閉形式解能夠作為體全息復(fù)用、解復(fù)用器件優(yōu)化設(shè)計的依據(jù)。 采用二維耦合波理論及其閉形式解析解作為計算工具，分析了的波長選擇性和峰值衍射效率。為了獲得最優(yōu)的波長選擇性，即達到DWDM所要求的波長分辨本領(lǐng)，以及高的峰值衍射效率，在理論上對實際晶體的光柵尺寸比進行了優(yōu)化，并對所選擇的光柵尺寸