本文關(guān)鍵詞：光纖光柵制作技術(shù)及應(yīng)用的研究

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【摘要】：本論文主要對超長光纖光柵制備技術(shù)及應(yīng)用方面進(jìn)行研究,具有重要意義和實用價值。隨著光纖通信系統(tǒng)傳輸速率的提高,傳輸帶寬的增加和傳輸距離的增長,色散與非線性效應(yīng)對光纖通信的影響也日漸突出,嚴(yán)重地制約了現(xiàn)代光纖通信的發(fā)展,所以對色散補(bǔ)償技術(shù)的研究也變得越來越重要。目前解決色散的手段主要分為電色散補(bǔ)償、DCF色散補(bǔ)償和光纖光柵色散補(bǔ)償。電色散補(bǔ)償相比光色散補(bǔ)償暴露出了不環(huán)保,存在電子瓶頸等諸多問題；DCF無法抑制非線性效應(yīng)；光纖光柵色散補(bǔ)償特點突出,而超長光纖光柵能夠克服窄帶色散補(bǔ)償光柵的很多不足,因此,它將會成為色散補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)。本文重點研究光纖光柵制作技術(shù)及其在高速光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,本論文主要工作如下：首先,對光纖光柵的寫入方法進(jìn)行介紹,并從非線性薛定諤方程出發(fā),分析色散及色散補(bǔ)償原理、線性啁啾光纖光柵色散補(bǔ)償理論,并分析指出了超長光纖光柵的巨大優(yōu)勢。其次,采用對比的方法對WDM高速光纖通信系統(tǒng)中DCF補(bǔ)償和光纖光柵補(bǔ)償進(jìn)行仿真,并且首次分析了OTDM光纖系統(tǒng)中利用超長光纖光柵補(bǔ)償色散的方案,并得到相應(yīng)結(jié)論：在忽略非線性效應(yīng)的情況下,DCF補(bǔ)償性能略優(yōu)于光纖光柵補(bǔ)償；而當(dāng)考慮非線性的影響時,光纖光柵補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)性能更佳,即光柵不僅有著優(yōu)秀的色散補(bǔ)償能力,還可以有效的抑制非線性影響,并且隨著入纖光功率的增大,光柵補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢更加明顯。最后,研究了逐點寫入法的相關(guān)工藝技術(shù),從高精度掃描平臺、準(zhǔn)分子激光器控制系統(tǒng)以及逐點寫入控制系統(tǒng)等方面入手,提出了當(dāng)前光柵制作技術(shù)所面臨的問題,分析其原因及影響并給出相關(guān)解決方法。本論文首次分析了在逐點寫入法制作超長光纖光柵的過程所受溫度和應(yīng)變的影響,并給出了中心波長1550nm的光柵在25℃的溫差下會產(chǎn)生325pm的波長漂移；因此必須保證絕對恒溫((25±0.1)℃)的條件下制作光柵；同理,考慮到應(yīng)變的作用,制備過程中應(yīng)保持應(yīng)變不大于20με。宓
【關(guān)鍵詞】：光纖光柵 色散補(bǔ)償 逐點寫入
【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
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-23
• 1.1 光纖光柵的發(fā)展歷程11-13
• 1.2 光纖光柵的分類13-15
• 1.3 光柵的寫入方法分析15-21
• 1.4 超長光纖光柵的研究現(xiàn)狀21
• 1.5 課題的研究內(nèi)容及意義21-23
• 2 超長光纖光柵理論分析23-38
• 2.1 耦合模理論23-27
• 2.2 色散27-33
• 2.2.1 色散原理27-29
• 2.2.2 色散導(dǎo)致的脈沖展寬29-31
• 2.2.3 色散補(bǔ)償原理31-33
• 2.3 線性啁啾光柵色散補(bǔ)償理論33-35
• 2.4 超長光纖光柵在色散補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 3 光纖光柵在高速光通信中的應(yīng)用38-56
• 3.1 在40Gb/s的高速傳輸系統(tǒng)中DCF和光纖光柵的比較38-44
• 3.1.1 光纖光柵補(bǔ)償?shù)膬煞N方案比較39-41
• 3.1.2 DCF補(bǔ)償?shù)娜N方案比較41-44
• 3.2 在WDM系統(tǒng)中DCF和光纖光柵的比較44-49
• 3.2.1 WDM色散補(bǔ)償仿真系統(tǒng)圖44-46
• 3.2.2 忽略非線性的系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析46-48
• 3.2.3 考慮非線性的系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析48-49
• 3.3 在OTDM系統(tǒng)中DCF和光纖光柵的比較49-54
• 3.3.1 OTDM色散補(bǔ)償仿真系統(tǒng)圖49-51
• 3.3.2 系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析51-54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 4 逐點掃描光纖光柵制作技術(shù)研究56-68
• 4.1 高精度掃描平臺控制系統(tǒng)設(shè)計56-58
• 4.2 準(zhǔn)分子激光器控制系統(tǒng)研究58-61
• 4.2.1 準(zhǔn)分子激光器性能參數(shù)58-60
• 4.2.2 脈沖能量穩(wěn)定性對寫入精度影響分析60-61
• 4.3 逐點寫入控制系統(tǒng)研究61-65
• 4.3.1 準(zhǔn)分子激光器主控61-62
• 4.3.2 掃描平臺主控激光器62-64
• 4.3.3 掃描平臺主控電子快門64
• 4.3.4 聯(lián)動方案對比總結(jié)64-65
• 4.4 熱效應(yīng)的影響65-66
• 4.5 光纖應(yīng)變微小變化的影響66-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 5 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-74
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74

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