双芯光纤耦合特性和应用研究

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1、岁臻交硕士学位论文瘪名争一双芯光纤耦合特性和应用研究1meresearchoftwin-fibercouplingcharacteristicsandapplication．1_●●作者：杨利敏导师：裴丽北京交通大学2013年3月学位论文版权使用授权书l掣掣嬲本学位论文作者完全解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。

2、(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：概．帆导师签名：签字目期：加f弓年午月f毫日签字目期：矽’笋垆月7日中图分类号：TN761UDC：621．3学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文双芯光纤耦合特性和应用研究Theresearchoftwin-·fibercouplingcharacteristicsandapplication作者姓名：杨利敏导师姓名：裴丽学位类别：工学学号：10120178职称：教授学位级别：硕士学科专业：通信与信息系统研究方向：光电子器件北京交通大学20

3、13年3月致谢本论文的工作是在的导师裴丽教授的悉心指导下完成的，裴丽教授严谨的治学态度和科学的工作方法给极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来裴丽老师对的关心和指导。裴丽教授悉心指导完成实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予很大的关心和帮助，在此向裴丽老师表示衷心的谢意。裴丽教授对于的科研工作和论文都提出许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，马廷祥、张义军、赵瑞峰等同学对论文中的实验仿真研究工作给予热情帮助，在此向他们表达的感激之情。另外也感谢的爸爸妈妈，他们的理解和支持使能够在学校专心

4、完成的学业。生塞摘要中文摘要摘要：双芯光纤以其稳定的偏振特性、灵活的耦合特性等优势在光器件的研究中发挥着越来越重要的作用，成为光通信领域的研究热点之一。双芯光纤的传输光谱特性可以通过改变其长度、拉伸等手段来灵活调谐。光纤光栅是近年来备受关注的一种光器件，具有插损小、制作方便、可对特定波长选择等特点，将二者的优势结合为新型光器件的研究提出了一个新的思路。本文研究了双芯光纤的耦合特性，并建立了光纤光栅写入双芯光纤实现合波分波器的理论和仿真分析模型，实现了低插损光合波分波器的性能优化设计，完成的主要工作如下：首先，以耦

5、合模理论为基础，分析了双芯光纤的耦合特性、基于双芯光纤的光合波分波器特性，以及单根光纤光栅和两根光纤光栅的耦合特性，并进行了实验仿真。其次，研究获得了匹配型双芯光纤的两根纤芯中都写入光纤光栅的反射型耦合模矩阵方程、匹配型双芯光纤中仅有一根纤芯写入光纤光栅的破坏型耦合模矩阵方程以及失配型双芯光纤中仅有一根纤芯写入光纤光栅的辅助型耦合模矩阵方程。第三，在耦合模矩阵的基础上采用Matlab仿真软件，拟牛顿迭代法实现初始值转换，龙格库塔算法解数值解对新模型的三种写入方式进行仿真分析，包括光栅的刻写位置、刻写深度和刻写长度

6、、光栅刻写区左右两边的纤芯长度等等，最终给出每种写入方式的最优化参数仿真结果，并给出模型的性能测试方法和测试参数。最后，对双芯光纤写入光栅后的级联和并联特性进行了分析，对光栅的三种写入方式进行横向比较、并对双芯光纤写入光栅和光纤光栅耦合器和熔融拉锥型耦合器写入光栅三种模型进行纵向分析，证明了双芯光纤写入光栅实现合波分波器的可行性。关键词：双芯光纤；合波分波器；光纤光栅；上下话路分类号：TN761；TN702ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Thetransmissionpowerofthetwoc

7、oreschangesconstantlywiththechangesofcorelengthwhenthelighttransmitinthetwin-fiber．That’Stosaythetwin--fiberCanachievethebasicfunctionofthecoupler,Inadditionthattwin·-fibercoupler’Sgreatestoutstandingisitsflexibilitycomparedtocoupler,thespectralcharacteristic

8、sCanbetunedbychangingthelength，stretchingandSOon．Theopticalfibergratinghasaroleinthechoiceofaspecificwavelength，SOtheopticalfibergratingiswrittenintothetwin-fiberCanrealizethefunctionofth