本文關(guān)鍵詞： 熱極化光纖 開關(guān) 調(diào)諧 二階非線性　出處：《北京交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：石英玻璃材料是一種無定型的非晶體材料,結(jié)構(gòu)上具有宏觀反演對稱性,使得它不具有偶數(shù)階光學(xué)非線性極化率,熱極化打破了結(jié)構(gòu)的對稱性,誘導(dǎo)出永久穩(wěn)定的二階非線性。本文提出了基于熱極化雙孔光纖的電調(diào)諧光纖光柵,并實驗實現(xiàn)了基于熱極化雙孔光纖的Mach-Zehnder電調(diào)諧光開關(guān)�；诙S雙載流子模型,結(jié)合熱極化后電場在雙孔光纖橫截面的分布情況,得到了熱極化后折射率的改變情況。應(yīng)用紫外光在熱極化光纖二階非線性周期性擦除效應(yīng),可以實現(xiàn)基于熱極化雙孔光纖的電調(diào)諧光纖光柵。系統(tǒng)研究了一定電壓下初始折射率差、光柵長度對反射率的影響。實驗搭建了基于熱極化雙孔光纖的Mach-Zehnder電調(diào)諧光開關(guān)。Mach-Zehnder干涉儀主動臂由熱極化處理的雙孔光纖構(gòu)成。實驗結(jié)果表明,首次極化后,耗盡層未覆蓋纖芯,纖芯主要由反向電場覆蓋。在這種情況下,在雙孔光纖熱極化陰極端施加外加電壓時開關(guān)電壓較小。二再次熱極化后,纖芯中耗盡層發(fā)生變化,此時纖芯由正反向電場同時覆蓋,當(dāng)外加電壓再次施加在熱極化陽極端時的開關(guān)電壓較小。本文實驗驗證了反向電場的存在,并且首次利用反向電場實現(xiàn)了基于熱極化光纖的Mach-Zehnder干涉儀的開關(guān)作用。基于熱極化雙孔光纖的全光纖電光開關(guān)無需光電轉(zhuǎn)換,具有較低的插入損耗、較高的消光比和較高的開關(guān)速度,本文研究的熱極化光纖電調(diào)諧光開關(guān)對熱極化光纖在全光纖器件的應(yīng)用方面提供了參考。
[Abstract]:Quartz glass material is an amorphous material, which has macroscopic inversion symmetry in structure, so it does not have even order optical nonlinear polarizability. Thermal polarization breaks the symmetry of structure. In this paper, an electrically tuned fiber grating based on thermally polarized double-hole fiber is proposed, and the Mach-Zehnder electrically tuned optical switch based on thermally polarized double-hole fiber is experimentally realized. The change of refractive index after thermal polarization is obtained by combining the distribution of electric field after thermal polarization in the cross section of two-hole fiber. The second order nonlinear periodic erasure effect of ultraviolet light is applied to the thermal polarization fiber. The electrically tuned fiber grating based on thermally polarized double-hole fiber can be realized. The initial refractive index difference at a certain voltage is studied systematically. The effect of grating length on reflectivity. The Mach-Zehnder electrically tuned optical switch .Mach-Zehnder interferometer active arm based on thermally polarized double-hole fiber is constructed. The experimental results show that the depletion layer does not cover the core after the first polarization. The core is mainly covered by a reverse electric field. In this case, the switching voltage is smaller when the applied voltage is applied at the extreme of the thermal polarization negative of the double-hole fiber. After the second thermal polarization, the depletion layer in the core changes. At the same time, the core is covered by a positive and negative electric field, and the switching voltage is smaller when the applied voltage is applied again to the extreme of the thermally polarized positive. The existence of the reverse electric field is verified by experiments in this paper. The switch of Mach-Zehnder interferometer based on thermally polarized fiber is realized by reverse electric field for the first time. The all-fiber electro-optic switch based on thermally polarized double-hole fiber does not need photoelectric conversion and has low insertion loss. With higher extinction ratio and higher switching speed, the thermo-polarization fiber electrically tuned optical switch studied in this paper provides a reference for the application of thermal polarization fiber in all optical fiber devices.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN253

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