隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,高速信息業(yè)務促使對光纖通信容量的需求日益增長。模分復用(Module division multiplexing,MDM)是一種能夠提高通信容量的新復用技術(shù),實現(xiàn)該技術(shù)有多種方式,軌道角動量(Orbital angular momentum,OAM)模式目前已應用于模分復用技術(shù)。有效生成高階矢量模是一些模式復用方法的關(guān)鍵因素。本論文提出的實現(xiàn)基模耦合到高階矢量模的紫外單側(cè)曝光長周期光纖光柵和傾斜長周期光纖光柵(Long period fiber grating,LPFG),為光纖光柵中高階矢量導模的生成提供了新的技術(shù)手段,在模分復用技術(shù)研究領(lǐng)域具有重要應用價值。本文應用閃耀光纖光柵耦合模理論,研究基于少模階躍、環(huán)形、反拋物線型折射率分布光纖的在紫外單側(cè)曝光、傾斜條件下的LPFG中基模到同向高階矢量模式(TEo1、TM01和HE21)的耦合特性。研究表明,雖然基于階躍光纖的LPFG能夠?qū)崿F(xiàn)高效的矢量模式耦合,但是階躍光纖無法有效分離矢量模式,不能傳輸OAM模式�；诃h(huán)形光纖與反拋物線型折射率分布光纖的LPFG也可實現(xiàn)高階矢量模耦合,高階模式的透射峰分布在不同波長段內(nèi)。環(huán)形...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 OAM模式產(chǎn)生方法和OAM光纖的研究進展
        1.2.1 OAM模式產(chǎn)生方法的研究進展
        1.2.2 OAM光纖的研究進展
    1.3 基于長周期光纖光柵的模式轉(zhuǎn)換的研究進展
    1.4 本論文主要內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)安排
2 光波導理論及光柵耦合模理論
    2.1 光波導的一般理論
        2.1.1 橫縱場分量的分析
        2.1.2 光纖模式理論
        2.1.3 模式的一般性質(zhì)
    2.2 OAM的一般理論
    2.3 長周期光纖光柵模型
        2.3.1 長周期光纖光柵的基本制作原理
        2.3.2 長周期光纖光柵模型
    2.4 長周期光纖光柵耦合模理論
        2.4.1 耦合模理論與相位匹配條件
        2.4.2 長周期光纖光柵耦合模方程的推導
        2.4.3 長周期耦合模方程的求解
    2.5 本章小結(jié)
3 基于階躍型LPFG的矢量模耦合
    3.1 光纖折射率分布與光柵周期的確定
    3.2 切趾函數(shù)對透射譜的影響
    3.3 階躍紫外單側(cè)曝光LPFG各參數(shù)的影響
        3.3.1 耦合系數(shù)的分析
        3.3.2 衰減因子α的影響
        3.3.3 幅度函數(shù)χ和光柵長度的影響
    3.4 階躍傾斜LPFG各參數(shù)的影響
        3.4.1 耦合系數(shù)的分析
        3.4.2 傾斜角度的影響
        3.4.3 幅度函數(shù)與光柵長度的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 基于環(huán)形LPFG的矢量模耦合
    4.1 環(huán)形光纖結(jié)構(gòu)與折射率分布
    4.2 切趾函數(shù)對透射譜的影響
    4.3 紫外單側(cè)曝光LPFG的各參數(shù)的影響
        4.3.1 耦合系數(shù)的分析
        4.3.2 衰減因子α的影響
        4.3.3 幅度函數(shù)χ與長度函數(shù)的影響
    4.4 環(huán)形傾斜LPFG各參數(shù)的影響
        4.4.1 耦合系數(shù)的分析
        4.4.2 傾斜角度的影響
        4.4.3 幅度函數(shù)χ與光柵長度的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 基于反拋物線型LPFG的矢量模耦合
    5.1 反拋物線光纖折射率分布與光柵周期的確定
    5.2 切趾函數(shù)對透射譜的影響
    5.3 反拋物線型紫外單側(cè)曝光LPFG各參數(shù)的影響
        5.3.1 耦合系數(shù)的分析
        5.3.2 衰減因子α的影響
        5.3.3 幅度函數(shù)χ與光柵長度的影響
    5.4 反拋物線型傾斜LPFG各參數(shù)的影響
        5.4.1 耦合系數(shù)的分析
        5.4.2 傾斜角度的影響
        5.4.3 幅度函數(shù)與光柵長度的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：4033519