全光纤马赫-曾德尔干涉仪输出特性研究

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1、学科门类：工学分类号：TN929单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：全光纤马赫-曾德尔干涉仪输出特性研究学号硕081606姓名谷朋飞指导教师黄勇林教授学科专业光学工程研究方向光纤通信与光波技术论文提交日期二〇一一年四月十九日南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的

2、同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。研究生签名：______

3、______导师签名：____________日期：_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业：工学光学工程研究方向：光纤通信与光波技术作者：谷朋飞硕081606指导教师：黄勇林教授题目：全光纤马赫-曾德尔干涉仪输出特性研究英文题目：ResearchontheOutputPerformanceofALL-FiberMach-ZehnderInterferometer主题词：导波光学，波分复用，级联马赫-曾德尔干涉仪，滤波器，光分插复用器（OADM）Keywords：Guidedwaveop

4、tics,WDM/DWDM,CascadedMach-ZehnderInterferometers,Filter,Opticaladd/dropmultiplexer(OADM)南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要光滤波器是光通信和光电子领域不可或缺的重要元器件，在波长锁定、波分复用/解复用、波长路由、色散补偿、增益平坦等技术中都有广泛应用。随着波分复用（WDM）系统中信道数的不断增加和信道间隔的不断减小，对滤波技术的要求也越来越高，因而研究新型高性能光滤波器成为学科前沿课题之一。在众多滤波器中马赫-曾德尔干

5、涉仪型滤波器由于结构简单、可多级串联、以及具有梳状和带通滤波特性等优点，因而在WDM系统中备受关注。本文首先在传输矩阵理论的基础上，对单个马赫-曾德尔干涉仪的输出特性进行了详细的推导。通过Matlab仿真讨论了干涉仪的耦合系数、臂长差、折射率等参数对干涉仪输出特性的影响。为了改善干涉仪的消光比，采用了两种方法：一是在一端连上光纤全反镜二次干涉的方法，构成高消光比的马赫-曾德尔型干涉滤波器，加上全反镜后其消光比改善了21dB左右；二是采用在一端加上光纤光栅的方法，构成了一个单通道开关器件，从而大大改善了其消光比。

6、其次，理论上推导了级联马赫-曾德尔干涉仪的输出特性，分析了级联对输出特性的影响。利用级联，提出了频率间隔在100GHz以下滤波器设计的新方法。提出了基于GA算法分析级联的新方法，并将新提出的方法与理想滤波器、传输矩阵法所得滤波器进行了仿真比较，得出的新方法有很大的优越性。最后，设计和分析了基于马赫-曾德尔干涉仪的新型光分插复用器模型，即在干涉仪臂上加入光栅设计出马赫-曾德尔型OADM模型，并对设计的OADM模型进行了改进，利用Optiwave软件对设计的OADM进行了功能仿真验证，证实了设计的正确性。研究结果表

7、明，基于马赫-曾德尔干涉仪的光元器件以及级联马赫曾德尔干涉仪在WDM系统等领域将会有巨大的应用前景。关键词：导波光学，波分复用，滤波器，马赫-曾德尔干涉仪，级联，光分插复用器（OADM）Ⅰ南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractAbstractOpticalfilterisanindispensablecomponentinopticalcommunicationandphotoelectronfields.Ithasbeenwidelyusedinwavelengthlocking,wavelength

8、multiplexer/demultiplexer,wavelengthrouters,dispersioncompensators,andgainequalizersetc.Withtheincreasingnumberofchannelsanddecreasingchannelspacinginwavelengthdivisionmultiplexing(WDM)system,no