本文關(guān)鍵詞：基于Sagnac環(huán)的微波光子濾波器的臂長差誤差容限的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)流量需求的成倍增長,光纖干線和核心網(wǎng)的單根光纖的單波長傳輸速率已經(jīng)超過100Gb/s,正在向更高的400Gb/s和Tb/s發(fā)展。從而對濾波器的性能要求也更加嚴(yán)格�；赟agnac環(huán)的微波光子濾波器具有結(jié)構(gòu)簡單、偏振無關(guān)、邊模抑制比高、性能穩(wěn)定以及易于調(diào)諧等特點,得到了非常廣泛應(yīng)用。在實際應(yīng)用中,環(huán)境變化等各種外界因素對基于Sagnac環(huán)的微波光子濾波器的影響得到了廣泛深入的研究。然而在濾波器制作過程中臂長差的誤差容限卻沒有被詳細(xì)地研究。本文著重研究四種干涉型光纖梳狀濾波器,特別是基于光纖光柵和高雙折光子晶體光纖兩類Sagnac環(huán)的微波光子濾波器的臂長差的誤差容限,主要內(nèi)容以及創(chuàng)新點如下:(1)對基于光纖光柵的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器進(jìn)行了理論研究,建立了環(huán)臂長差誤差存在時濾波器透射譜的波長漂移及峰值功率損耗的理論模型,并用Matlab進(jìn)行仿真驗證。理論與仿真結(jié)果表明,基于光纖光柵的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的臂長差誤差容限與臂長差的取值無關(guān)。無論臂長差取何值,當(dāng)光纖光柵長度取=2mm、周期取Λ=535nm、折射率取neff=1.45時、濾波器的臂長差的誤差容限為0.1μm,此時濾波器的峰值功率損耗為8dB。(2)對基于高雙折光子晶體光纖(HiBi-PCF)的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器進(jìn)行了理論研究,分析了各個光學(xué)器件的關(guān)鍵參數(shù)對濾波器性能的影響。建立了存在環(huán)臂長誤差時透射譜的波長漂移量及峰值功率損耗的理論模型,并用數(shù)值仿真進(jìn)行實驗驗證。研究結(jié)果表明,基于HiBi-PCF的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的臂長誤差容限與臂長的取值無關(guān),當(dāng)濾波器的耦合系數(shù)k取0.5、偏轉(zhuǎn)角θ取π?2、HiBi-PCF折射率差值Δn取0.005、HiBi-PCF長度L取5m時,濾波器的環(huán)臂長誤差容限為80μm.(3)對基于Mach-Zehnder干涉儀的微波光子濾波器進(jìn)行理論研究,分析了各個光學(xué)器件的關(guān)鍵參數(shù)對濾波器性能的影響。并對臂長差誤差對濾波器總體的性能的影響進(jìn)行定量研究。理論與仿真結(jié)果表明,基于Mach-Zehnder干涉儀型的微波光子濾波器的臂長差誤差容限與臂長差取值無關(guān),當(dāng)兩個耦合器系數(shù)取1=2=0.5,臂長差取?L=1mm時,濾波器的臂長差誤差容限為0.4μm。(4)研究了基于F-P腔的微波光子濾波器理論模型,對F-P腔長度存在誤差時濾波器性能的影響進(jìn)行定量的分析。建立了F-P腔長度存在誤差時濾波器透射譜的波長漂移量和峰值功率損耗的模型,并通過Matlab仿真驗證。理論與仿真結(jié)果表明,腔長誤差容限與腔長取值無關(guān),當(dāng)F-P腔長L=0.3mm、光線入射角θ=0°、反射率R=0.25、有效折射率=1.45時,濾波器的環(huán)臂長差誤差容限為0.1μm。對誤差容限的研究有利于干涉型光纖梳狀濾波器的設(shè)計和制造,也可用于光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或光傳感系統(tǒng)中由外界因素引起的臂長差變化的定量計算。
【關(guān)鍵詞】：光纖光學(xué) 容限誤差 瓊斯矩陣 Sagnac環(huán) 梳狀濾波器
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN713
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題來源9
• 1.2 課題研究的目的、意義9-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16
• 1.5 本文的主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新點16-17
• 1.6 本文的章節(jié)安排17-18
• 第二章 偏振光傳輸?shù)姆治龇椒?/span>18-23
• 2.0 引言18
• 2.1 偏振光傳輸?shù)姆治龇椒?/span>18
• 2.2 常用光學(xué)器件的Jones矩陣18-22
• 2.3 本章總結(jié)22-23
• 第三章 基于光纖光柵的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的臂長差誤差容限的研究23-36
• 3.1 引言23
• 3.2 基于光纖光柵的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的模型與原理23-27
• 3.2.1 濾波器的理論模型23-24
• 3.2.2 濾波器的傳輸特性24-25
• 3.2.3 各個參數(shù)對濾波器的透射譜的影響25-27
• 3.2.3.1 耦合系數(shù)K對濾波器的透射譜的影響25-26
• 3.2.3.2 環(huán)臂長差對濾波器透射譜的影響26-27
• 3.3 臂長差誤差容限的理論研究27-29
• 3.3.1 臂長差誤差引起的波長漂移28
• 3.3.2 臂長差誤差引起的峰值功率損耗28-29
• 3.4 數(shù)值仿真與研究29-35
• 3.4.1 基于均勻光纖光柵的濾波器的數(shù)值仿真29-32
• 3.4.2 基于切趾光纖光柵的濾波器的數(shù)值仿真32-35
• 3.5 本章總結(jié)35-36
• 第四章 基于HiBi-PCF的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的臂長差誤差容限的研究36-45
• 4.1 引言36
• 4.2 基于HiBi-PCF的Sagnac環(huán)狀微波光子濾波器的模型與原理36-40
• 4.2.1 濾波器的模型36-37
• 4.2.2 濾波器的傳輸特性37-38
• 4.2.3 各個參數(shù)對濾波器的透射譜影響38-40
• 4.2.3.1 耦合器對濾波器的透射譜的影響38
• 4.2.3.2 偏振控制器對濾波器的透射譜的影響38-39
• 4.2.3.3 HiBi-PCF長度對濾波器的透射譜的影響39-40
• 4.2.3.4 ?n對濾波器的透射譜的影響40
• 4.3 臂長差誤差容限的理論研究40-42
• 4.3.1 臂長差誤差引起的波長漂移40-41
• 4.3.2 臂長差誤差引起的功率損耗41-42
• 4.4 數(shù)值仿真與研究42-43
• 4.5 本章總結(jié)43-45
• 第五章 幾種干涉型微波光子濾波器的誤差容限研究45-57
• 5.1 基于Mach-Zehnder干涉儀的微波光子濾波器的臂長差誤差容限研究45-52
• 5.1.1 臂長差誤差容限的理論研究45-49
• 5.1.2 數(shù)值仿真與研究49-52
• 5.2 基于F-P腔的微波光子濾波器的腔長誤差容限研究52-56
• 5.2.1 腔長誤差容限的理論研究52-54
• 5.2.2 數(shù)值仿真與研究54-56
• 5.3 本章總結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)和展望57-59
• 6.1 全文總結(jié)57-58
• 6.2 未來展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 葉青;瞿榮輝;方祖捷;;Generation of millimeter-wave sub-carrier optical pulse by using a Fabry-Perot interferometer[J];Chinese Optics Letters;2007年01期

2 武建芬;陳根祥;;高雙折射光纖Sagnac環(huán)反射特性的JONES矩陣分析[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2006年09期

3 劉麗輝,趙啟大,周廣,張昊,陳少華,馮新煥,董孝義;雙折射光纖環(huán)形鏡濾波器特性研究[J];光學(xué)學(xué)報;2004年09期

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  本文關(guān)鍵詞：基于Sagnac環(huán)的微波光子濾波器的臂長差誤差容限的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：253493