光濾波器是用來進(jìn)行波長(zhǎng)選擇的器件,它可以從眾多的波長(zhǎng)中過濾掉特定的波長(zhǎng),在光纖傳感以及光纖通信系統(tǒng)中具有許多重要的應(yīng)用,例如波長(zhǎng)選擇、光放大器的噪聲濾除、增益均衡、光復(fù)用/解復(fù)用等。近年來,隨著密集波分復(fù)用（DWDM）和光頻復(fù)用（OFDM）技術(shù)的快速發(fā)展,在提升光通道的靈活選擇性和降低系統(tǒng)工作成本方面,可調(diào)諧光濾波器具有十分重要的意義。目前對(duì)于可調(diào)諧光濾波器的研究主要包括馬赫增德爾光濾波器、聲光可調(diào)諧濾波器、分布反饋（DFB）激光可調(diào)諧光濾波器、光柵濾波器,可調(diào)諧法布里珀羅濾波器等。其中基于長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵的濾波器由于制作靈活,可基于多種材料和結(jié)構(gòu),背向反射低,插入損耗小,在調(diào)諧范圍和溫度敏感性方面的優(yōu)秀表現(xiàn)被人們所關(guān)注。本文首次提出將兩段聚合物長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵進(jìn)行級(jí)聯(lián),來實(shí)現(xiàn)一個(gè)帶寬更窄的濾波器的方案。文章首先介紹了光波導(dǎo)的基礎(chǔ)理論和基于模式耦合理論的長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵的工作原理,分析了級(jí)聯(lián)長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵的工作原理。接著介紹了我們?cè)O(shè)計(jì)的第一種器件結(jié)構(gòu):一種基于基模與包層模工作的上表面長(zhǎng)周期光柵濾波器。首先根據(jù)波導(dǎo)的色散曲線,我們確定了單模波導(dǎo)的尺寸。仿真得到兩個(gè)工作模式的有效折射率后,我們通... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1條形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)

第二章長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵關(guān)鍵理論分析7將2-2式代入2-3式可得：222222201()1()[(,)]0()()effXxYyknxynXxxYyy++=（2-4）在上式左邊加，減去一個(gè)獨(dú)立于y方向的量220kN(x),從而可將該式分解為兩個(gè)獨(dú)立的方程：222220()[(,)]()0effYyknxynYyy+=（2-5-1）222220()[(,)]()0effXxknxynXxx+=（2-5-2）上面兩個(gè)式子分別對(duì)應(yīng)y方向受限和x方向受限的兩個(gè)平板波導(dǎo)的波動(dòng)方程。說明分析條形波導(dǎo)時(shí)，可以將其等效為兩個(gè)分別在垂直方向和水平方向受限的平板波導(dǎo)來處理。圖2-2條形波導(dǎo)的有效折射率解法接下來使用如圖2-2所示的方法進(jìn)行求解，1、先將條形波導(dǎo)等效為垂直方向受限的平板波導(dǎo)：22222224012222112arctan()arctan(),xxxxxNnNnkbnNnnNnN=++n=0,1,2...（2-6）2、再將其等效為水平方向受限的平板波導(dǎo)，求解出平板波導(dǎo)的TM模

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文822222222350222222352arctan()arctan(),xeffxeffxeffxeffxeffNnnNnnkbNnmnNnnNn=++m=0,1,2...（2-7）當(dāng)對(duì)一個(gè)具體的條形波導(dǎo)進(jìn)行求解時(shí)，我們可以采用作圖法，利用MATLAB求解出這個(gè)被等效的平板波導(dǎo)的有效折射率effn，也就是求出了條形波導(dǎo)xmnE模的有效折射率。2.2長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵的理論分析2.2.1長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵的耦合模理論光波導(dǎo)中，絕大部分能量都集中于芯層，以芯層模式的形式傳輸，但同時(shí)也總有小部分能量散布在包層中。理論上光波導(dǎo)中的芯層模式和包層模式是正交的，各自獨(dú)立傳輸，不會(huì)發(fā)生耦合。即同一個(gè)波導(dǎo)中，兩個(gè)不同的模式之間的模場(chǎng)積分為0。**[(,)(,)(,)(,)]0uxvyuyvxsExyHxyExyHxydxdy=（2-8）uE,vE兩個(gè)模式的電場(chǎng)，uH,vH是模式的磁場(chǎng)，并且uv。上式也可用式（2-9）表示：+*-[(,)(,)]0()uzvzExyHxydxdyuv=（2-9）上面兩個(gè)式子可用于計(jì)算兩個(gè)模式耦合時(shí)的耦合系數(shù)。圖2-3常見的長(zhǎng)周期波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3012562