【摘要】：拉錐光纖是光波導(dǎo)學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,通過對(duì)光纖局部加熱至熔融狀態(tài),并在加熱區(qū)兩端施加拉力使其變長(zhǎng)變細(xì)并形成錐區(qū),拉錐后的光纖其形狀和光學(xué)特性都將改變,由于拉錐光纖獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征,從而引起了光纖內(nèi)模場(chǎng)半徑、歸一化頻率、光功率分配、模式、有效模場(chǎng)面積、光強(qiáng)密度、非線性效應(yīng)、色散效應(yīng)等許多光學(xué)性質(zhì)的變化,使得錐區(qū)具有了聚光耦合等光學(xué)特性,其獨(dú)特多樣的光學(xué)性質(zhì)已在光纖器件的制作、近場(chǎng)掃描顯微探針、傳感器和超連續(xù)譜產(chǎn)生等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。光纖環(huán)鏡濾波器是光學(xué)濾波器的一種,其主要濾波原理是一束激光經(jīng)耦合器分成兩束,分別沿相反方向在環(huán)鏡內(nèi)傳播,之后于耦合器處相遇產(chǎn)生疊加干涉效應(yīng)并輸出相干光。為了得到更好的濾波效果,人們將具有雙折射效應(yīng)的光纖與光纖環(huán)鏡相結(jié)合,此結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單靈活、其輸出的濾波波譜穩(wěn)定、通過簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)偏振控制器就可輸出多種不同效果的濾波波譜、入射光的偏振態(tài)不影響濾波特性、光纖類器件抗外界電磁干擾且經(jīng)濟(jì)成本低等。隨著光纖通信領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,對(duì)光纖通行容量和傳輸速度的要求也在不斷提高,高雙折射光纖環(huán)鏡濾波器的諸多優(yōu)點(diǎn)因而倍受各國(guó)學(xué)者的關(guān)注并得以廣泛的研究和應(yīng)用。論文的主要內(nèi)容安排如下:1理論分析了拉錐光纖幾種特有的光學(xué)特性,并根據(jù)其特性研究和總結(jié)了其在光纖器件的制作、近場(chǎng)掃描顯微探針、傳感器和超連續(xù)譜產(chǎn)生等多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,展示了拉錐光纖在實(shí)際應(yīng)用中獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要地位。2理論推導(dǎo)了一階、二階、級(jí)聯(lián)一階和級(jí)聯(lián)二階高雙折射光纖環(huán)鏡濾波器的透射譜函數(shù),并總結(jié)了對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)輸出光譜的濾波特性,然后理論歸納了高階結(jié)構(gòu)的高雙折射光纖環(huán)鏡濾波器的濾波特性,并對(duì)其高階結(jié)構(gòu)中所含的高雙折射光纖的長(zhǎng)度改變時(shí)輸出譜特性做了研究和總結(jié)。3設(shè)計(jì)了一種基于拉錐光纖優(yōu)化的光纖環(huán)鏡新型濾波器結(jié)構(gòu),目的是為了得到制作簡(jiǎn)單、濾波性能更好的濾波器。實(shí)驗(yàn)研究表明,在兩個(gè)級(jí)聯(lián)的二階高雙折射光纖環(huán)鏡中各接入拉錐光纖,濾波器輸出譜的主峰3dB帶寬得到顯著壓縮,品質(zhì)因數(shù)也得到進(jìn)一步提高,其Q值很容易達(dá)到5.2,而且在10dB-35dB調(diào)制深度范圍內(nèi)調(diào)諧更靈活,輸出波形更加穩(wěn)定。論文對(duì)普通拉錐光纖和高雙折射光纖環(huán)鏡結(jié)構(gòu)的濾波器的特性和應(yīng)用都做了深入的研究,最后將拉錐光纖的光學(xué)特性和光纖環(huán)鏡的濾波特性相結(jié)合,為得到制作簡(jiǎn)單、性能更好的濾波效果,從而為高速發(fā)展的光通信領(lǐng)域作貢獻(xiàn),也為展示拉錐光纖的廣泛應(yīng)用和在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要地位。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN253

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