本文關(guān)鍵詞：基于特種布拉格光柵的模式轉(zhuǎn)換器和濾波器的研究　出處：《華中科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 光通信器件 布拉格光柵 濾波器 光纖激光器 全光可調(diào)諧色散補(bǔ)償器 模式轉(zhuǎn)換 模式復(fù)用/解復(fù)用 全光信號(hào)處理

【摘要】：布拉格(Bragg)光柵具有結(jié)構(gòu)緊湊、制作容差大、可通過對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的直接設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)靈活的濾波等優(yōu)點(diǎn),其在光通信、光纖傳感和全光信號(hào)處理領(lǐng)域中迅速發(fā)展。本論文圍繞著Bragg光柵的濾波特性和相向傳輸?shù)牟煌瑢?dǎo)模間的耦合特性,開展了對(duì)基于有源光纖Bragg光柵濾波的光纖激光器和全光可調(diào)諧多通道色散補(bǔ)償器、基于傾斜少模光纖Bragg光柵和波導(dǎo)光柵耦合器的模式轉(zhuǎn)換器和模式復(fù)用/解復(fù)用器的理論和實(shí)驗(yàn)研究,并以基于頻域?yàn)V波的調(diào)制格式轉(zhuǎn)換、時(shí)鐘恢復(fù)等應(yīng)用為例對(duì)Bragg光柵的變跡函數(shù)進(jìn)行了理論設(shè)計(jì),具體內(nèi)容如下：(1)分別討論了Bragg光柵特性分析和物理結(jié)構(gòu)逆向設(shè)計(jì)的基本理論、方法。(2)搭建并完善了基于紫外曝光和相位掩模技術(shù)的光纖光柵制備平臺(tái),并實(shí)現(xiàn)了對(duì)平臺(tái)的自動(dòng)化控制；完成了有源、保偏、少模/多模光纖Bragg光柵,以及傾斜、相移光柵等特種光纖光柵的制備,并對(duì)光譜特性進(jìn)行了分析。(3)將自主制備的摻鉺光纖Bragg光柵作為窄帶濾波器應(yīng)用于布里淵摻鉺光纖激光器中,實(shí)現(xiàn)了低泵浦閾值、單縱模、可調(diào)諧、窄帶寬的穩(wěn)定運(yùn)行；以G-T(Gires-Tournois)標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)的重構(gòu)原理為基礎(chǔ),提出了一種基于有源光纖Bragg光柵的全通相位濾波器,實(shí)現(xiàn)了全光可調(diào)諧多通道色散補(bǔ)償。(4)從耦合模理論出發(fā),分析了多模Bragg光柵中相向傳輸?shù)牟煌Ｊ介g發(fā)生耦合的條件；實(shí)驗(yàn)論證了基于微傾斜少模光纖Bragg光柵(T-FMFBG)的模式轉(zhuǎn)換,并理論上對(duì)其進(jìn)行了帶寬擴(kuò)展和多波長/多模式系統(tǒng)的模式解復(fù)用拓展。設(shè)計(jì)并制備了基于非對(duì)稱多模Bragg光柵耦合器的片上硅基兩模復(fù)用/解復(fù)用器。(5)利用離散分離剝層法和空間-頻率映射理論,由預(yù)設(shè)濾波器復(fù)傳遞函數(shù),分別對(duì)均勻周期和線性啁啾Bragg光柵的折射率調(diào)制變跡函數(shù)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)；分別從幅度濾波、相位濾波、幅度相位同時(shí)濾波的角度,理論論證了基于Bragg光柵濾波的高速RZ-OOK到NRZ-OOK的調(diào)制格式轉(zhuǎn)換、RZ-OOK時(shí)鐘恢復(fù)和THz三角波產(chǎn)生。
[Abstract]:Prague (Bragg) grating has many advantages, such as compact structure, large tolerance, and flexible filtering through direct design of structural parameters. It has been developing rapidly in optical communication, optical fiber sensing and all-optical signal processing. This paper around the coupling characteristics of different modes of Bragg grating filter characteristics and opposite transmission between, carried out on the active fiber Bragg grating filter and optical fiber laser based on tunable multi-channel dispersion compensator, based on theoretical and Experimental Research on mode converter tilting few mode fiber Bragg grating and waveguide grating coupler and mode multiplexing / demultiplexer, and modulation format conversion, frequency domain filtering clock recovery were also designed for the application of apodization function of Bragg grating based on cases, the specific contents are as follows: (1) the basic theory and characteristics of Bragg grating analysis and physical structure of reverse design method were discussed respectively. (2) to construct and perfect the based on UV exposure and phase mask technique of fiber grating fabrication platform, and realizes the automation of control platform; the active polarization, and few mode / multimode fiber Bragg grating and the phase shifted grating, tilt, etc. the special optical fiber grating fabrication, and the spectrum the characteristics are analyzed. (3) the independent system of erbium-doped fiber Bragg gratings were used as narrowband filters used in Brillouin erbium-doped fiber laser, to achieve a low pumping threshold, single longitudinal mode, stable operation, tunable narrow bandwidth; G-T (Gires-Tournois) with standard reconstruction principle structure as the foundation, proposed a full phase active filter based on fiber Bragg grating, realize all-optical tunable multi channel dispersion compensation. (4) based on the coupled mode theory, analyzes the coupling of different modes of transmission to multimode Bragg gratings in the experimental conditions; demonstrates the micro tilt of few mode fiber Bragg grating (T-FMFBG) based on the theory of mode conversion, and has carried on the multi wavelength and bandwidth expansion / multi mode system mode demultiplexing expand. A silicon based two mode multiplexer / demultiplexer based on an asymmetrical multimode Bragg grating coupler is designed and fabricated. (5) using the discrete layer peeling method and separation of space frequency mapping theory, by default filter complex transfer function, respectively, refractive index of uniform periodic and linear chirped Bragg grating modulation apodization function theory design; from amplitude filtering, phase filtering, amplitude and phase at the same time the point of filtering, theory of modulation format Bragg grating filter speed RZ-OOK to NRZ-OOK conversion, RZ-OOK clock recovery and triangular wave generation based on THz.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN253;TN713

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陰素芹;張彬;;體布拉格光柵形變對(duì)高斯光束質(zhì)量平方因子的影響[J];強(qiáng)激光與粒子束;2010年09期

2 沈本劍;鄭光威;譚吉春;何焰藍(lán);劉莉;;相移反射體布拉格光柵在譜合成中的應(yīng)用[J];中國激光;2010年12期

3 陳歡;湯斐;;基于模式匹配法的布拉格光柵仿真研究[J];孝感學(xué)院學(xué)報(bào);2010年06期

4 李松柏;;透射體布拉格光柵選擇性的研究[J];光通信研究;2011年04期

5 趙浩,丁浩,劉斌,陳高庭,陳新之,方祖捷,倪國權(quán),周汝枋,翟華金,王影;載氫光纖光致折變布拉格光柵[J];光學(xué)學(xué)報(bào);1996年04期

6 吳青晴;張翔;封建勝;吳尚;張桂菊;鄒快盛;袁孝;;基于光熱敏折變玻璃的透射型體布拉格光柵角度選擇性研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年12期

7 ;用相位掩模光刻制作光纖內(nèi)的布拉格光柵[J];國外激光;1994年06期

8 程燦;辛國鋒;封惠忠;方祖捷;瞿榮輝;;連續(xù)工作的體布拉格光柵外腔半導(dǎo)體激光器的溫度特性[J];中國激光;2008年01期

9 胡紀(jì)平;呂乃光;;雙金屬結(jié)構(gòu)對(duì)布拉格光柵的溫度補(bǔ)償研究[J];電子測(cè)試;2008年03期

10 占生寶;趙尚弘;胥杰;吳卓亮;李云霞;;基于透射體布拉格光柵頻譜組束的研究[J];光電子.激光;2008年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 武慧春;盛政明;張秋菊;蒼宇;張杰;;用等離子布拉格光柵來控制超短強(qiáng)激光脈沖的理論研究[A];2004年全國強(qiáng)場(chǎng)激光物理會(huì)議論文集（二）[C];2004年

2 楊德興;張鵬;趙建林;蘇坤;;形成平面波導(dǎo)布拉格光柵陣列的激光輻照方法[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

3 李昆益;林晏瑞;林坤成;莊為群;李偉裕;;高分子波導(dǎo)布拉格光柵濾波器之研制[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

4 石坦;孫哲;惠勇凌;姜夢(mèng)華;雷訇;李強(qiáng);;基于反射式體布拉格光柵的窄脈寬單縱模激光器[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

5 范林勇;江微微;趙瑞峰;鄭斯文;董小偉;裴麗;簡水生;;布拉格光柵反射型上下話路濾波器的實(shí)驗(yàn)制作[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 柳絮恒 鄭麗紅;錦繡心靈織就彩衣[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 吳尚;基于體布拉格光柵的寬帶角選擇空間濾波研究[D];蘇州大學(xué);2016年

2 郜雅;基于特種布拉格光柵的模式轉(zhuǎn)換器和濾波器的研究[D];華中科技大學(xué);2016年

3 封建勝;基于大色散延遲量的啁啾布拉格光柵脈沖展寬與壓縮研究[D];蘇州大學(xué);2015年

4 張翔;基于體布拉格光柵的角選擇濾波與光束控制研究[D];華中科技大學(xué);2011年

5 沈本劍;譜合成技術(shù)與空間低通濾波技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

6 向吟嘯;基于表面等離子體激元的新型器件功能與光學(xué)效應(yīng)研究[D];南開大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉曉亮;PMMA布拉格光柵基板的飛切仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 蔣錫燕;大范圍波長可調(diào)的聚合物波導(dǎo)布拉格光柵的研究與設(shè)計(jì)[D];南京郵電大學(xué);2015年

3 周娟;聚合物波導(dǎo)布拉格光柵濾波器的研究[D];東南大學(xué);2015年

4 胡靜;基于體布拉格光柵橫模選擇特性理論研究[D];蘇州大學(xué);2016年

5 蒲世兵;基于體布拉格光柵的光譜合成研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

6 任海翠;線性啁啾布拉格光柵的光學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

7 李華星;用多重尺度方法研究布拉格光柵中光聲耦合方程[D];浙江師范大學(xué);2011年

8 劉瑜;基于體布拉格光柵的2μm窄線寬可調(diào)諧激光技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2012年

9 張雪;體布拉格光柵外腔改善二極管激光陣列光束質(zhì)量研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2009年

10 劉彬;布拉格光柵調(diào)控金屬薄板亞波長周期性孔陣列的超強(qiáng)透射現(xiàn)象[D];北京郵電大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：1345158