级联啁啾相移光纤光栅滤波特性及其应用研究

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1、￣￣单位代码１０６０２Ｉ学号２０１３０１０９３４分类号ＴＮ２５３级公开＾瓜＇？序吁錢戀Ｖ；￡ＸＧＵＡＮＧＸＩＮＯＲＭＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕壬学隹文级联调嗽相移光纤光栅滤波特性及其应用研究Ｔｈｅｓｔｕｄｏｎ打Ｉｔｅｒｃｈａｒａｃ化ｒｉｓｔｉｃｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｃｈｉｒｐｅｄｙ－ｓｈｒａｎｈａｓｅｉｆｔｅｄｆｉｂｅｒｔｉｐｇｇ学院：物理科学与技术学院专业：光学研究方向：光纤光谢巧波及传感

2、年级！２０１３级研究生：周培指导教师；秦子雄教授完成日期：２０１６年５月级联调哦相移光纤光栅滤波特性及其应用研究专业名称：光学申请人：周培指导教师：秦子雄教授论文答辩委员会主席；立ｔ＇Ｕ：和委员：心ｈ纖级联调哦相移光纤光栅滤波特性及其应用研究研巧生：周培导师；秦子雄教授专业；光学研巧方向：光纤光栅滤波及传感年级！２０１３级摘要当代对于光纤光栅研发和应用正渐渐地透入光纤通信的各个分支中，包括波分复用系统的合波／分波、色散

3、补偿、光纤放大器的增益平坦等，通过对光栅和光通信器件的应用研究，能够把全光通信中遇到的很多技术难点问题解决。光纤光栅具有好的锅合性和波长选择性、较大带宽、小体积、极化不敏感、便于使用和维护、易于和其他光纤系统相连接等特性，光纤光栅具有完善的制作工艺，可进行大规模生产，降低了成本。因此光纤光栅和器件在全光网中占据至关重要的地位，导。基于光纤自身的传输损耗致光信号只能传输较－，５０１００ｋｍ左右就将衰减到接收机无法进行辨别的程度近的距离传输在。在ＷＤＭ和ＤＷＤＭ系统中，需要更大的

4、带宽Ｗ及多个放大器级联起来工作，因此选择更宽更平坦范一围的增益谱的接巧光纤放大器（ＥＤＦＡ）是种必然结果。在调嗽光纤光栅中引入相移能够形成调耿相移光纤光栅，这种光纤光栅既有咽嗽光栅，因而可得到较宽范围的反射带宽和透射窗口的线宽的恃性又包含了相移光栅的特性。本文正是基于调嗽相移光纤光栅优良特性进行深入展开的，通过将切趾嗎嗽相移光纤光栅和咽晰光纤光栅级联起来实现实际应用中所需要的更宽特定波段的反射带宽和透射窗口线宽：。本文完成的主要工作和取得的成果如下一１、详细推导了相移光纤

5、光栅稱合模方程并且进步得出解，还采用传输矩阵法对相移光纤光栅进行分析。２、采用传输矩阵法对嗎嗽相移光纤光栅Ｗ及切趾调哦相移光纤光栅反射谱特性进行分析比较，对比总结出在不同相移参数和光栅参数时两者的传输规律，为后续设计切趾咽哦相移光纤光栅器件提供坚实的理论基础和依据。３，，、讨论分析了级联光纤光栅的两种方式并利用仿真验证分析出当两反射谱没有交叠时不同光栅作用下的波段不存在重合现象，各光栅独立作用，相互间无干犹，此外，还对嗎晰相移光纤光栅的时延和色散特性进行了简要分析，从仿真

6、结果可１＾看出调揪相複光纤光栅具有色散的补偿作用。４、详细分析了渗巧光纤放大器工作原理及其Ｈ种泉浦方式，并且通过在实验中搭建出ＥＤＦＡ，测出其增益谱线并进行简要对比分析。５、基于前面讨论分析的咽嗽相移光纤光栅的反射谱特性和规律，采用反射谱无交叠的方ｌｉＳ．式，对嗎嗽光栅和调嗽相移光栅进行级联，并利用Ｍａｔ化和ｏｒｉｇｎｌ等软件仿真出级联调哦相移光栅和调歌光栅组合的滤波器对双向系浦ＥＤＦＡ的增益平坦后的功率谱曲线，得到１带宽能达到３５．８４ｍｎ范围，不平坦度约＜±０．３

7、５犯。最后将本文所采用的级联调嗽相移光栅和调嚇光栅进行ＥＤＦＡ增益谱的平坦与已有文献和期刊中对ＥＤＦＡ的平坦在滤波效果进行比较分析。关键词：级联光栅切趾光栅调嗽相移光栅色散补偿ＥＤＦＡ増益平坦化ＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＮｏｗａｄａｙｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒｒａｔｉｎｓｏｄｃａｌｆｉｂｅｒ，ｐｐｇｇ，ｐｇｒａｔｉｎｇｐｅｎｅｔｒａｔｅｓｉｎｔｏｖａｒｉｏｕｓｂｒａｎｃｈｅｓｏｆｏｐｔｉｃａｌｆｉ

8、ｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｓｍｇｒａｄｕａｌｌｙ，ｉｎｃ山ｄｉｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｄｐｌｅｘｅｄｓｙｓｔｅｍ／ｄｅｍｕｌｔｉｌｅｘｅｒ，化ｅｐ出ｓｅｒｓｉｏｎｃｏｍｅｎｓａｔｉｏｎｔｈｅｆｉｂｅｒａｍｌｉｆｉｅｒａｉｎ扫ａｔｎｅｓｓｅｔｃ．ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏ打ｆｉｂｅｒｐｐ，ｐｇ，，Ｂｒａｒａｔｉｎｔｅｉｃｈｎｏｌｏａｎｄｄｅｖｉｃｅｃａｎｓｏｌｖｅｍａｎｋｅｔｅｃ